Question

1．（1）一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图象如图所示．在由状态A变化到状态B的过程中，理想气体的温度升高（填“升高”、“降低”或“不变”）．在由状态A变化到状态C的过程中，理想气体吸收的热量等于它对外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（2）已知阿伏加德罗常数为6.0×10²³mol^-1，在标准状态（压强p₀=1atm、温度t₀=0℃）下任何气体的摩尔体积都为22.4l，设第（1）问中理想气体在状态A下的温度为0℃，求该气体的分子数．（计算结果取两位有效数字）

Answer 1

分析 根据气体状态方程和已知的变化量去判断温度的变化．对于一定质量的理想气体，内能只与温度有关．根据热力学第一定律判断气体吸热还是放热．
对于理想气体，由盖吕萨克定律解得气体体积，从而求得气体摩尔数，解得气体分子数

解答 解：（1）根据pV=CT，C不变，pV越大，T越高．状态在B（2，2）处温度最高．故从A→B过程温度升高，
在A和C状态，pV乘积相等，所以温度相等，则内能相等，根据热力学第一定律△U=Q+W，由状态A变化到状态C的过程中△U=0，则理想气体吸收的热量等于它对外界做的功．
（2）设理想气体在标准状态下体积为V，由盖吕萨克定律得：
$\frac{V}{T}=\frac{{V}_{0}}{{T}_{0}}$
代入数据得：V=2.73L
该气体的分子数：N=$\frac{V}{{V}_{0}}{N}_{A}$=8.0×10²²个
故答案为：（1）升高，等于
（2）该气体的分子数8.0×10²²

点评 能够运用控制变量法研究多个物理量变化时的关系．要注意热力学第一定律△U=W+Q中，W、Q取正负号的含义．