图41
【解析】 一定质量的理想气体由状态A经过程Ⅰ变至状态B时,从外界吸收的热量Q1大于气体膨胀对外做的功W1,气体内能增加,由热力学第一定律,气体内能增加量为
ΔU=Q1+W1=420 J+(-300) J=120 J
气体由状态B经过程Ⅱ回到状态A时,气体内能将减少120 J,而此过程中外界压缩气体做了W2=200 J的功,因而气体必向外界放热,放出的热量为
Q2=ΔU-W2=(-120) J-200 J=-320 J.
【答案】 放出热量320 J
热力学第二定律的理解 1.热力学第二定律的几种表现形式
(1)热传递具有方向性:两个温度不同的物体进行接触时,热量会自发地从高温物体传给低温物体,而低温物体不可能自发地将热量传给高温物体.要实现低温物体向高温物体传递热量,必须借助外界的帮助,因而产生其他影响或引起其他变化.
(2)气体的扩散现象具有方向性:两种不同的气体可以自发地进入对方,最后成为均匀的混合气体,但这种均匀的混合气体,绝不会自发地分开,成为两种不同的气体.
(3)机械能和内能的转化过程具有方向性:物体在水平面上运动,因摩擦而逐渐停止下来,但绝不可能出现物体吸收原来传递出去的热量后,在地面上重新运动起来.
(4)气体向真空膨胀具有方向性:气体可自发地向真空容器膨胀,但绝不可能出现气体自发地从容器中流出,容器变为真空.