Question

（1）气体膨胀对外做100J的功，同时从外界吸收120J的热量，则这个过程气体的内能______（填“增加”或“减少”）______J．在任何自然过程中，一个孤立系统的熵是______（填“增加”、“减少”或“不变”）的．
（2）如图所示，一定质量的理想气体，由状态A沿直线AB变化到状态B．在此过程中，气体分子平均速率的变化情况是______．
（3）密闭容器内充满100℃的水的饱和蒸汽，此时容器内压强为1标准大气压，若保持温度不变，使其体积变为原来的一半，此时容器内水蒸汽的压强等于______标准大气压．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据热力学第一定律△U=W+Q求气体的内能变化，注意气体对外做功为负值，吸热为正值．在任何自然过程中，一个孤立系统的熵总是增加的．
（2）由气态方程分析气体温度的变化，温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子平均动能增大，平均速率也增大．
（3）保持温度不变，容器内水蒸汽的压强不变．
解答：解：（1）由题意，W=-100J，Q=120J
根据热力学第一定律得：△U=W+Q得，△U=20J
∵△U＞0
∴这个过程气体的内能增加20J．
在任何自然过程中，一个孤立系统的熵是增加．
（2）根据气态方程=c得知：T与PV成正比，气体由状态A沿直线AB变化到状态B，由图看出，PV先增大后减小，则温度T先升高后降低，则分子平均动能先增大后减小，分子平均速率也先增大后减小．
（3）若保持温度不变，使其体积变为原来的一半，此时容器内水蒸汽的压强不变，仍等于1标准大气压．
故答案为：
（1）增加，20，增加；
（2）先增大后减小．
（3）1
点评：热力学第一定律和气态方程是热力学部分的重点，要牢固掌握，熟练应用．