Question

【題目】［物理——選修3–3］

（1）氧氣分子在0℃和100℃溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線所示。下列說(shuō)法正確的是________。

A．圖中兩條曲線下面積相等

B．圖中虛線對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形

C．圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100 ℃時(shí)的情形

D．圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目

E．與0 ℃時(shí)相比，100 ℃時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0~400 m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大

Answer 1

【答案】（i） v/2 ， 2p0 ， （i i ）， 頂部 ，（i i i） ， 1.6 p0

【解析】（i）設(shè)打開(kāi)K2后，穩(wěn)定時(shí)活塞上方氣體的壓強(qiáng)為p1，體積為V1。依題意，被活塞分開(kāi)的兩部分氣體都經(jīng)歷等溫過(guò)程。由玻意耳定律得

①

②

聯(lián)立①②式得

③

④

（ii）打開(kāi)K3后，由④式知，活塞必定上升。設(shè)在活塞下方氣體與A中氣體的體積之和為V2（）時(shí)，活塞下氣體壓強(qiáng)為p2由玻意耳定律得

⑤

由⑤式得

⑥

由⑥式知，打開(kāi)K3后活塞上升直到B的頂部為止；此時(shí)p2為

（iii）設(shè)加熱后活塞下方氣體的壓強(qiáng)為p3，氣體溫度從T1=300K升高到T2=320K的等容過(guò)程中，由查理定律得

⑦

將有關(guān)數(shù)據(jù)代入⑦式得

p3=1.6p0⑧