Question

【題目】我們可以從宏觀與微觀兩個角度來研究熱現象。一定質量的理想氣體由狀態A經過狀態B變為狀態C，其中A→B過程為等壓變化，B→C過程為等容變化。已知VA=0.3m3，TA=300K，TB=400K，TC=300K。

(1)請你求出氣體在狀態B時的體積VB；

(2)氣體分別處于狀態A和狀態B時，分子熱運動速率的統計分布情況如圖所示，其中對應狀態B的是曲線_____（選填“①”或“②”）。

(3)請你說明B→C過程中，氣體壓強變化的微觀原因。

(4)設A→B過程氣體吸收熱量為Q1，B→C過程氣體放出熱量為Q2，請你比較Q1、Q2的大小并說明依據。

Answer 1

【答案】(1)；(2)②；(3)見解析；(4) ，依據見解析

【解析】

（1）過程為等壓變化，由蓋-呂薩克定律有

代入數據，解得

（2）因為B的溫度高，氣體分子的平均動能較大，即速率大的分子數點分子總數的比例偏多，故②是其對應的曲線

（3）氣體的壓強與氣體分子的平均動能、氣體分子的密集程度有關，過程為等容變化，氣體體積不變，氣體分子的密集程度不變，氣體的溫度降低，氣體分子的平均動能變小，因此氣體的壓強變小

（4）一定質量理想氣體的內能只與溫度有關

過程：氣體溫度升高，內能增大氣體體積增大，氣體對外做功，由熱力學第一定律可知，氣體吸收熱量

過程：氣體溫度降低，內能減少氣體體積不變，既沒有氣體對外做功，也沒有外界對氣體做功，由熱力學第一定律可知，氣體放出熱量

由題知，，因此