一定量的某种理想气体起始温度为T,体积为V,该气体在下面循环过程中经过三个平衡过程：(1)绝热膨胀到体积为2V;(2)等体变化使温度恢复为T.(3)等温压缩到原来体积V,则此整个循环过程中()A. 气体向外界放热B. 气体对外界做正功C. 气体内能增加D. 气体内能减少 .

考查要点：本题主要考查理想气体循环过程中的热力学第一定律、内能变化、做功与热传递的关系，以及不同热力学过程的特点。

解题核心思路：

1. 循环过程的特征：系统回到初始状态，内能变化$\Delta U=0$。
2. 热力学第一定律：$\Delta U = Q + W$（注：此处$W$为外界对气体做的功），结合$\Delta U=0$可得$Q = -W$。
3. 各过程特点：
   • 绝热过程：$Q=0$，$\Delta U = W$；
   • 等体过程：$W=0$，$Q = \Delta U$；
   • 等温过程：$\Delta U=0$，$Q = W$。

破题关键点：

• 内能不变：起始和终了温度均为$T$，内能不变，排除选项C、D。
• 总功分析：比较绝热膨胀（气体对外做功）与等温压缩（外界对气体做功）的总功，判断$W$的正负。
• 总热量判断：根据$Q = -W$，若外界对气体做正功（$W>0$），则气体放热（$Q<0$）。

过程分析

1. 绝热膨胀（1→2）：

   • 气体对外做功$W_1$，内能减少，温度降低。
   • 体积从$V$变为$2V$，压强$p_1 < \frac{p_0}{2}$（因温度降低）。

2. 等体升温（2→3）：

   • 体积不变，$W_2=0$。
   • 温度从低温升回$T$，气体吸热$Q_2$，内能增加。

3. 等温压缩（3→1）：

   • 外界对气体做功$W_3$，气体放热$Q_3$。
   • 体积从$2V$压缩到$V$，压强$p_3 > p_1$（等温过程压强随体积减小而增大）。

关键结论

• 总功：$W = W_1 + W_3$。因等温压缩过程中压强$p_3 > p_1$，故$|W_3| > |W_1|$，总功$W > 0$（外界对气体做正功）。
• 总热量：$Q = Q_2 + Q_3 = -W < 0$，即气体向外界放热。