Question

【物理--选修3-3】（1）对一定质量的理想气体，下列说法正确的是______．A．气体的体积是所有气体分子的

【物理--选修3-3】（1）对一定质量的理想气体，下列说法正确的是______．A．气体的体积是所有气体分子的体积之和B．气体温度越高，气体分子的热运动就越剧烈C．气体对容器的压强是由大量气体分子对容器不断碰撞而产生的D．当气体膨胀时，气体的内能一定减少E．在压强不变而体积增大时，单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减少（2）一定质量理想气体的p-V图象如图所示，其中a→b为等容过程，b→c为等压过程，c→a为等温过程，已知气体在状态a时的温度Ta=300K，在状态b时的体积Vb=22.4L求：①气体在状态c时的体积Vc；②试比较气体由状态b到状态c过程从外界吸收的热量Q与对外做功W的大小关系，并简要说明理由．

Answer 1

（1）A、气体分子有很大的间隙，故气体的体积远大于所有气体分子的体积之和，故A错误；
B、温度是气体分子无规则热运动的标志，与分子的平均热运动动能成正比，故B正确；
C、气体对容器的压力是由大量气体分子对容器不断碰撞而产生的，故气体对容器的压强是由大量气体分子对容器不断碰撞而产生的，故C正确；
D、当气体膨胀时，对外做功，但有可能吸收热量，故根据热力学第一定律△E=W+Q，内能不一定减小，故D错误；
E、在压强不变而体积增大时，根据理想气体的状态方程可知气体的温度升高，分子单次碰撞器壁的撞击力增大；压强不变，单位时间内对碰撞容器壁单位面积上的撞击力保持不变，所以单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减少．故E正确．
故选：BCE．
（2）①取表内封闭气体为研究对象，其中a→b为等容过程，所以：V_a=V_b=22.4L，P_a=3atm；P_c=1atm
c→a为等温过程，由玻意耳定律得：P_aV_a=P_cV_c
所以：Vc＝

PaVa

Pc

＝

3×22.4

1

L＝67.2L
②气体由状态b到状态c为等压过程，由盖吕萨克定律可知体积增大时温度升高，所以气体内能△U增大，由于b→c气体对外做功，W为负值，气体吸热，Q为正值，由热力学第一定律△U=Q+W可知，气体吸收热量Q大于气体对外做的功W．
答：①气体在状态c时的体积为67.2L；
②气体由状态b到状态c为等压过程，由盖吕萨克定律可知体积增大时温度升高，所以气体内能△U增大，由于b→c气体对外做功，W为负值，气体吸热，Q为正值，由热力学第一定律△U=Q+W可知，气体吸收热量Q大于气体对外做的功W．