图1
答案 5.0×102 J
解析 等压变化过程有=,对外做的功W=p(VB-VA)
根据热力学第一定律有ΔU=Q-W,
代入数据解得ΔU=5.0×102 J.
针对训练 (多选)一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其p-T图象如图2所示.下列判断正确的是( )
图2
A.过程ab中气体一定吸热
B.过程bc中气体既不吸热也不放热
C.过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热
D.a、b和c三个状态中,状态a分子的平均动能最小
答案 AD
解析 由p-T图象可知过程ab是等容变化,温度升高,内能增加,体积不变,由热力学第一定律可知过程ab中气体一定吸热,选项A正确;过程bc温度不变,即内能不变,由于过程bc体积增大,所以气体对外做功,由热力学第一定律可知,气体一定吸收热量,选项B错误;过程ca压强不变,温度降低,内能减少,体积减小,外界对气体做功,由热力学第一定律可知,放出的热量一定大于外界对气体做的功,选项C错误;温度是分子平均动能的标志,由p-T图象可知,a状态气体温度最低,则平均动能最小,选项D正确.
二、热力学第二定律及其微观意义
1.热力学第二定律的表述
(1)克劳修斯表述:热量不能自发地从低温物体传到高温物体.
(2)开尔文表述:不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响.
(3)用熵表述:在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小.