Question

（2010?连云港二模）（选修模块3-3）
  某学习小组做了如下实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，取出烧瓶，并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上，封闭了一部分气体，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图．
（1）在气球膨胀过程中，下列说法正确的是

B

A．该密闭气体分子间的作用力增大
B．该密闭气体组成的系统熵增加
C．该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的
D．该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和
（2）若某时刻该密闭气体的体积为V，密度为ρ，平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N_A，则该密闭气体的分子个数为

ρV

M

NA

；
（3）若将该密闭气体视为理想气体，气球逐渐膨胀起来的过程中，气体对外做了0.6J的功，同时吸收了0.9J的热量，则该气体内能变化了

0.3

J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，则该气球内气体的温度

降低

（填“升高”或“降低”）．

Answer 1

分析：（1）将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，这是因为烧瓶里的气体吸收了水的热量，温度升高，体积增大；
（2）先计算物质量，然后求解分子数；
（3）根据热力学第一定律列式求解即可．

解答：解：（1）A、气体膨胀，分子间距变大，分子间的引力和斥力同时变小，故A错误；
B、根据热力学第二定律，一切宏观热现象过程总是朝着熵增加的方向进行，故该密闭气体组成的系统熵增加，故B正确；
C、气体压强是有气体分子对容器壁的碰撞产生的，故C错误；
D、气体分子间隙很大，该密闭气体的体积远大于所有气体分子的体积之和，故D错误；
故选B；
（2）气体的量为：n=

ρV

M

；
该密闭气体的分子个数为：N=nN_A=

ρV

M

NA；
（3）气体对外做了0.6J的功，同时吸收了0.9J的热量，根据热力学第一定律，有：△U=W+Q=-0.6J+0.9J=0.3J；
若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，气压气体迅速碰撞，对外做功，内能减小，温度降低；
故答案为：（1）B；（2）

ρV

M

NA；（3）0.3，降低．

点评：本题考查了热力学第一定律，热力学第二定律、气体压强的微观意义、分子力、阿伏加德罗常数等，知识点多，难度不大，要多看书．