2mol单原子分子理想气体,经一等容过程后,温度从200K上升到500K,则气体吸收的热量为_____J。

考查要点：本题主要考查理想气体在等容过程中的热量计算，涉及内能变化与热力学定律的应用。

解题核心思路：

1. 确定气体类型：单原子分子理想气体的定容摩尔热容为 $C_v = \frac{3}{2}R$。
2. 等容过程特性：体积不变时，气体吸收的热量全部用于内能变化，即 $Q = \Delta U$。
3. 公式应用：利用 $\Delta U = nC_v \Delta T$ 计算内能变化，进而求出热量。

破题关键点：

• 正确选择热容值：单原子分子的自由度为3，对应 $C_v = \frac{3}{2}R$。
• 注意单位一致性：温度差 $\Delta T$ 需用绝对温标（开尔文）计算。

步骤1：确定定容摩尔热容
单原子分子理想气体的定容摩尔热容为：
$C_v = \frac{3}{2}R$
其中 $R = 8.31 \, \text{J/(mol·K)}$。

步骤2：计算内能变化
等容过程中，内能变化为：
$\Delta U = nC_v \Delta T$
代入已知条件：

• 气体物质的量 $n = 2 \, \text{mol}$
• 温度变化 $\Delta T = 500 \, \text{K} - 200 \, \text{K} = 300 \, \text{K}$

得：
$\Delta U = 2 \cdot \frac{3}{2} \cdot 8.31 \cdot 300 = 7479 \, \text{J}$

步骤3：等容过程热量关系
等容过程中气体不做功，吸收的热量等于内能变化：
$Q = \Delta U = 7479 \, \text{J}$