Question

（2011?宿遷三模）（選修模塊3-3）
（1）如圖為某人在旅游途中對(duì)同一密封的小包裝食品拍攝的兩張照片，甲圖攝于海拔500m、氣溫為18℃的環(huán)境下，乙圖攝于海拔3200m、氣溫為10℃環(huán)境下．下列說法中正確的是
A．甲圖中小包內(nèi)氣體的壓強(qiáng)小于乙圖小包內(nèi)氣體的壓強(qiáng)
B．甲圖中小包內(nèi)氣體的壓強(qiáng)大于乙圖小包內(nèi)氣體的壓強(qiáng)
C．甲圖中小包內(nèi)氣體分子間的引力和斥力都比乙圖中大
D．甲圖中小包內(nèi)氣體分子的平均動(dòng)能大于乙圖中小包內(nèi)氣體分子的平均動(dòng)能
（2）如圖所示，氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的某種理想氣體，活塞通過滑輪和一重物連接 并保持平衡，已知活塞距缸口0.2m，活塞面積10cm²，大氣壓強(qiáng)1.0×10⁵Pa，物重50N，活塞質(zhì)量及一切摩擦不計(jì)，緩慢升高環(huán)境溫度，使活塞剛好升到缸口，封閉氣體吸收了60J的熱量．則氣體對(duì)外做

10

J功，氣體內(nèi)能變化量為

50

J．
（3）一只氣球內(nèi)氣體的體積為2L，密度為3kg/m³，平均摩爾質(zhì)量為15g/mol，阿伏加德羅常數(shù)N_A=6.02×10²³mol^-1，試估算這個(gè)氣球內(nèi)氣體的分子個(gè)數(shù)．（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程或氣體壓強(qiáng)的微觀解釋均可解決
（2）通過求外界對(duì)氣體做功，從側(cè)面求氣體對(duì)外界做功，其體內(nèi)能的變化通過熱力學(xué)第一定律求解
（3）利用密度和體積求質(zhì)量進(jìn)而就物質(zhì)的量和分子個(gè)數(shù)

解答：解：（1）A、由一定質(zhì)量理想氣體狀態(tài)方程得：

P1V1

T1

=

P2V2

T2

，由于V₁＜V₂，T₁＞T₂，故P₁＞P₂，故A錯(cuò)誤
B、由A項(xiàng)的解釋知B正確
C、甲圖與乙圖相比可知，甲圖中氣體體積較小，故分子之間距離較小，分子之間的引力與斥力都較大，故C正確
D、溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，甲圖氣體溫度較高，分子平均動(dòng)能較大，故D正確
故選BCD
（2）設(shè)大氣壓為P₀，活塞面積為S，活塞上升高度h，重物重力G，則在上升過程外界對(duì)氣體做負(fù)功為：
W′=（G-P₀S）h=-10J
所以，氣體對(duì)外做功W=-W′=10J
有熱力學(xué)第一定律得：△U=Q+W=60-10J=50J，故內(nèi)能增加50J
（3）氣球內(nèi)氣體質(zhì)量   m=ρV…①
氣體物質(zhì)的量   n=

m

M

…②
氣體分子數(shù)   N=nN_A…③
由①②③代入數(shù)據(jù)得：N=2.4×10²³個(gè)
答：（1）BCD   （2）10J  50J  （3）2.4×10²³個(gè)

點(diǎn)評(píng)：熱學(xué)綜合題，較全面考察熱學(xué)知識(shí)，要求學(xué)生牢牢掌握理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)定律，對(duì)于阿伏加的羅常數(shù)的計(jì)算題也應(yīng)引起重視