Question

9．一定质量的某种理想气体从状态A开始按图示的箭头方向经过状态B达到状态C．已知气体在A状态时的体积为1.5L，求：
（1）气体在状态C时的体积；
（2）从微观上解释从状态B到状态C气体压强变化的原因．

Answer 1

分析 （1）气体从A到B发生等压变化，根据盖-吕萨克定律列式求解；
（2）气体从B到C发生等容变化，根据气体压强的微观意义解释；

解答 解：（1）A至B过程为等压变化，由盖-吕萨克定律得
$\frac{{V}_{A}^{\;}}{{T}_{A}^{\;}}=\frac{{V}_{B}^{\;}}{{T}_{B}^{\;}}$
得${V}_{B}^{\;}=\frac{{V}_{A}^{\;}{T}_{B}^{\;}}{{T}_{A}^{\;}}=\frac{1.5×400}{300}L=2L$
B至C为等容过程，所以V_C=V_B=2 L
（2）气体的体积一定，分子密度不变，当温度降低时，分子的平均动能减小，所以压强减小
答：（1）气体在状态C时的体积2L；
（2）从微观上解释从状态B到状态C气体压强变化的原因：气体的体积一定，分子密度不变，当温度降低时，分子的平均动能减小，所以压强减小．

点评 理解气体压强的微观解释由分子数密度和分子的平均动能决定；盖-吕萨克定律应用于体积不变的过程，注意分析好初末状态的P和T．