2mol的单原子理想气体,起始状态a的温度为27摄氏度,体积为0.02m3,先做等压膨胀至状态b(vb=2va)然后再做

单分子原子的定容热容Cv=(3/2)R,定压热容Cp=Cv+R=(5/2)R,
gama=Cp/Cv=5/3
由热力学第一定律
内能的增量deltaE=吸收的热量Q-对外做的功W
初始状态：
PaVa=nRTa =>
Pa=nRTa/Va=(2 mol)*（8.314J/K)*(273K+27K)/(0.02m3)=249420 Pascal
等压膨胀过程中：
Pa=Pb=P
W1=P（Vb-Va)=PVa=(249420 Pascal)*(0.02m3)=4988.4 J
Tb=PVb/nR=2PVa/nR=2Ta=2*(273K+27K)=600K
deltaE1=nCv(Tb-Ta)=(2mol)*(3/2)*(8.314J/K)*(600K-300K)=7482.6 J
Q1=deltaE1+W1=7482.6 J+4988.4 J=12471 J
绝热膨胀过程中：
Q2=0,
deltaE2=nCv(Tc-Tb)=nCv(Ta-Tb)=-7482.6 J
所以W2=deltaE2-Q2=-7482.6 J
Pb*(Vb^gama)=Pc*(Vc^gama),
(249420 Pascal)*[(0.04m3)^(5/3)]=Pc*[Vc^(5/3)] (*)
PcVc=nRTc=nRTa => PcVc=(2mol)*(8.314J)*(300K) (**)
解（*）和（**）两个方程得
Vc=0.113137 m3
Pc=44091.64334 Pascal
综上所述,
（1）共吸收多少热量
Q=Q1+Q2=12471 J
（2）系统对外作了多少功
W=W1+W2=4988.4 J-7482.6 J=-2494.2 J
（3）a到b与 b到c过程压强的变化
Pa=Pb=P=249420 Pascal
Pc=44091.64334 Pascal
让你久等了……

你多大了？