14、气体 状态方程

17．(09年海南物理)模块3-3试题(12分)

(I)(4分)下列说法正确的是　　　　　　 (填入正确选项前的字母，每选错一个扣2分，最低得分为0分)

(A)气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和；

(B)气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变；

(C)功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功；

(D)热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体；

(E)一定量的气体，在体积不变时，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小；

(F)一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加。

(II)(8分)

一气象探测气球，在充有压强为1．00atm(即76．0cmHg)、温度为27．0℃的氦气时，体积为3．50m³。在上升至海拔6．50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36．0cmGg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为-48．0℃。求：

(1)氦气在停止加热前的体积；

(2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积。

答案：(1)ADEF (4分，选对一个给1分，每选错一个扣2分，最低得分为0分)

(II)(1)在气球上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程。

根据玻意耳-马略特定律有

式中，是在此等温过程末氦气的体积。由①式得

　 　　　　　　　　　　　②

(2)在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从下降到与外界气体温度相同，即。这是一等过程 根据盖-吕萨克定律有

　 　　　　　　　　　③

式中，是在此等压过程末氦气的体积。由③式得

　　 ④

评分参考：本题8分。①至④式各2分。

13、模块3-3 热学综合

12、热学综合

选修模块3-3(09年江苏卷物理)12(选做题)A．(选修模块3-3)(12分)

(1)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法正确的是　　 　　　　。(填写选项前的字母)

　 　(A)气体分子间的作用力增大　　　　　 (B)气体分子的平均速率增大

　 　(C)气体分子的平均动能减小　　　　　 (D)气体组成的系统地熵增加

(2)若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6J的功，则此过程中的气泡　　　 (填“吸收”或“放出”)的热量是　　　　 J。气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了　　　　 J。

(3)已知气泡内气体的密度为1.29kg/，平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数，取气体分子的平均直径为，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。(结果保留一位有效数字)。

答案：A. (1) D ；(2) 吸收；0.6；0.2；(3) 设气体体积为，液体体积为，

气体分子数, (或)

则　 (或)

解得　　 (都算对)

解析：(1)掌握分子动理论和热力学定律才能准确处理本题。气泡的上升过程气泡内的压强减小，温度不变，由玻意尔定律知，上升过程中体积增大，微观上体现为分子间距增大，分子间引力减小，温度不变所以气体分子的平均动能、平均速率不变，此过程为自发过程，故熵增大。D 项正确。

(2)本题从热力学第一定律入手，抓住理想气内能只与温度有关的特点进行处理。理想气体等温过程中内能不变，由热力学第一定律，物体对外做功0.6J，则一定同时从外界吸收热量0.6J，才能保证内能不变。而温度上升的过程，内能增加了0.2J。

(3)微观量的运算，注意从单位制检查运算结论，最终结果只要保证数量级正确即可。设气体体积为，液体体积为，气体分子数, (或)

则　 (或)

解得　　 (都算对)

14.(09年重庆卷)密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气(不计分子势能)

　 A．内能增大，放出热量　　 B．内能减小，吸收热量

　 C．内能增大，对外界做功　 D．内能减小，外界对其做功

答案：D

11、热力学第一定律

16.(09年四川卷)关于热力学定律，下列说法正确的是

A.在一定条件下物体的温度可以降到0 K

B.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功

C.吸收了热量的物体，其内能一定增加

D.压缩气体总能使气体的温度升高

答案：B

10、热力学定律

9、热学综合 物理3-3”模块

(09年浙江自选模块)14. “物理3-3”模块(10分)一位质量为60 kg的同学为了表演“轻功”，他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气(可视为理想气体)，然后将这4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上，在气球的上方放置一轻质塑料板，如图所示。

(1)(本小题共3分，在给出的四个选项中，可能只有一个选项正确，也可能有多个选项正确，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分)

关于气球内气体的压强，下列说法正确的是

A.大于大气压强

B.是由于气体重力而产生的

C.是由于气体分子之间的斥力而产生的

D.是由于大量气体分子的碰撞而产生的

(2)(本小题共3分，在给出的四个选项中，可能只有一个选项正确，也可能有多个选项正确，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分)

在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，球内气体温度可视为不变。下列说法正确的是

A.球内气体体积变大

B.球内气体体积变小

C.球内气体内能变大

D.球内气体内能不变

(3)(本小题共4分)

　　 为了估算气球内气体的压强，这位同学在气球的外表面涂上颜料，在轻质塑料板面和气球一侧表面贴上间距为2.0 cm的方格纸。表演结束后，留下气球与方格纸接触部分的“印迹”如图所示。若表演时大气压强为1.01310₅Pa，取g=10 m/s²_，则气球内气体的压强为

　　　　　 Pa。(取4位有效数字)

　　 气球在没有贴方格纸的下层木板上也会留下“印迹”，这一“印迹”面积与方格纸上留下的“印迹”面积存在什么关系？

答案：(1)AD ；(2)BD；(3)1.053*10⁵Pa　 面积相同

36．(09年山东卷)(8分)[物理--物理3-3]

一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中AB过程为等压变化，BC过程为等容变化。已知V_A=0.3m3，T_A=T_B=300K、T_B=400K。

(1)求气体在状态B时的体积。

(2)说明BC过程压强变化的微观原因

(3)没AB过程气体吸收热量为Q，BC过 气体　 放出热量为Q₂，比较Q₁、Q₂的大小说明原因。

解析：设气体在B状态时的体积为V_B，由盖--吕萨克定律得，,代入数据得。

(2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小。

(3)大于；因为T_A=T_B，故AB增加的内能与BC减小的内能相同，而AB过程气体对外做正功，BC过程气体不做功，由热力学第一定律可知大于