Question

【題目】我們可以從宏觀與微觀兩個角度來研究熱現(xiàn)象。一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)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(tài)B時的體積VB；

(2)氣體分別處于狀態(tài)A和狀態(tài)B時，分子熱運動速率的統(tǒng)計分布情況如圖所示，其中對應(yīng)狀態(tài)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(shè)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(jù)。

Answer 1

【答案】(1)；(2)②；(3)見解析；(4) ，依據(jù)見解析

【解析】

（1）過程為等壓變化，由蓋-呂薩克定律有

代入數(shù)據(jù)，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(shù)點分子總數(shù)的比例偏多，故②是其對應(yīng)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(guān)，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(zhì)量理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)

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

過程：氣體溫度降低，內(nèi)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(xué)第一定律可知，氣體放出熱量

由題知，，因此