Question

 (1)若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變，則在此過程中關(guān)于氣泡中的氣體，下列說法中正確的是__________．(填寫選項前的字母)

A．氣體分子間的作用力增大

B．氣體分子的平均速率增大

C．氣體分子的平均動能減小

D．氣體組成的系統(tǒng)的熵增加

(2)若將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，氣泡從湖底上升到湖面的過程中，對外界做了0.6 J的功，則此過程中的氣泡__________(填“吸收”或“放出”)的熱量是__________J．氣泡到達(dá)湖面后，溫度上升的過程中，又對外界做了0.1 J的功，同時吸收了0.3 J的熱量，則此過程中，氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能增加了__________J.

(3)已知氣泡內(nèi)氣體的密度為1.29 kg/m³，平均摩爾質(zhì)量為0.029 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)N_A＝6.02×10²³ mol^－1，取氣體分子的平均直徑為2×10^{－10 m}，若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請估算液體體積與原來氣體體積的比值．(結(jié)果保留一個有效數(shù)字)

Answer 1

解析：(1)掌握分子動理論和熱力學(xué)定律才能準(zhǔn)確處理本題．氣泡的上升過程，氣泡內(nèi)的壓強(qiáng)減小，溫度不變，分子平均動能不變，由玻意耳定律知，上升過程中體積增大，微觀上體現(xiàn)為分子間距增大，分子間引力減小，溫度不變，所以氣體分子的平均動能、平均速率不變，此過程為自發(fā)過程，故熵增大．D項正確．

(2)本題從熱力學(xué)第一定律入手，抓住理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)的特點進(jìn)行處理．理想氣體等溫過程中內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W，物體對外做功0.6 J，則一定同時從外界吸收熱量0.6 J，才能保證內(nèi)能不變．而溫度上升的過程，內(nèi)能增加了0.2 J.

(3)微觀量的運算，注意從單位制檢查運算結(jié)論，最終結(jié)果只要保證數(shù)量級正確即可．設(shè)氣體體積為V₀，液體體積為V₁，

氣體分子數(shù)n＝N_A，V₁＝n(或V₁＝nd³)，

則＝πd³N_A　(或＝d³N_A)，

解得＝1×10^－4.(9×10^－5～2×10^－4都算對)

答案：(1)D　(2)吸收　0.6　0.2

(3)1×10^－4(9×10^－5～2×10^－4都算對)