Question

18．一定質量的非理想氣體（分子間的作用力不可忽略），從外界吸收了4.2×10⁵J的熱量，同時氣體對外做了6×10⁵J的功，則：
（1）氣體的內能減少（填“增加”或“減少”），其變化量的大小為1.8×10⁵J．
（2）氣體的分子勢能增加（填“增加”或“減少”）
（3）氣體的溫度降低（填“升高”或“降低”）

Answer 1

分析 根據熱力學第一定律△U=W+Q求解物體內能的變化，根據△U的正負判斷內能還是減�。畾怏w的內能由氣體的質量和溫度（分子的動能）決定．

解答 解：（1）氣體從外界吸熱，故：Q=4.2×10⁵J
氣體對外做功，故：W=-6×10⁵J
由熱力學第一定律：△U=W+Q=（-6×10⁵）+（4.2×10⁵）=-1.8×10⁵J
△U為負，說明氣體的內能減少了
所以，氣體內能減少了1.8×10⁵J．
（2）氣體分子間距遠遠大于平衡距離，分子力的合力為吸引力；
因為氣體對外做功，所以氣體的體積膨脹，分子間的距離增大了，分子力做負功，氣體分子勢能增加了；
（3）因為氣體內能減少，同時氣體分子勢能增加，說明氣體分子的平均動能一定減少了，故溫度降低．
故答案為：（1）減少，1.8×10⁵；（2）增加；（3）降低．

點評 本題關鍵用熱力學第一定律列式求解，要明確公式中各個量正負的含義．