1、房間內(nèi),上午10時(shí)的溫度為15℃,下午2時(shí)的溫度為25℃,假設(shè)大氣壓無(wú)變化,則下午2時(shí)與上午10時(shí)相比較,房間內(nèi)的( )
A. 空氣密度增大
B. 空氣分子的平均動(dòng)能增大
C. 空氣分子的速率都增大
D. 空氣質(zhì)量增大
解析:本題主要考查溫度的微觀意義、壓強(qiáng)的微觀意義以及氣體狀態(tài)參量之間的關(guān)系。
在溫度由15℃變?yōu)?5℃時(shí),分子的平均動(dòng)能增大,分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率增大,但對(duì)每一個(gè)分子來(lái)說(shuō),其速率不一定增大。氣體的壓強(qiáng)決定于兩個(gè)因素,一是氣體分子數(shù)密度,二是氣體分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度,溫度升高,氣體分子熱運(yùn)動(dòng)平均速率增大,要使壓強(qiáng)不變,分子數(shù)密度必減小,給定體積內(nèi)的氣體質(zhì)量也一定減小。
由以上分析知,正確選項(xiàng)應(yīng)為B。
2、一定質(zhì)量的理想氣體,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 體積不變,壓強(qiáng)增大時(shí),氣體分子的平均動(dòng)能一定增大
B. 溫度不變,壓強(qiáng)減小時(shí),氣體的密度一定減小
C. 壓強(qiáng)不變,溫度降低時(shí),氣體的密度一定減小
D. 溫度升高,壓強(qiáng)和體積都可能不變
解析:本題考查溫度的意義、壓強(qiáng)的意義以及三個(gè)狀態(tài)參量之間的關(guān)系。
對(duì)于一定質(zhì)量的氣體,體積不變,氣體分子數(shù)密度不變,若壓強(qiáng)增大,必是溫度升高,而溫度升高,氣體分子的平均動(dòng)能將增大。A對(duì)。
對(duì)于一定質(zhì)量的氣體,溫度不變,氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度不變,壓強(qiáng)減小時(shí),必是分子數(shù)密度減小,所以B對(duì)。
對(duì)于一定質(zhì)量的氣體,要使壓強(qiáng)不變,溫度降低,分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度降低,分子數(shù)密度必增大,C錯(cuò)。
同理,D錯(cuò)。
本題正確選項(xiàng)為A、B
3、一恒溫水池(溫度遠(yuǎn)低于100℃)底部有一氣泡從池底緩慢上升,氣泡內(nèi)氣體可視為理想氣體,在氣泡上升的過(guò)程中,氣體質(zhì)量不變,則下列判斷正確的是( )
A. 氣泡內(nèi)氣體分子平均動(dòng)能增大
B. 氣泡內(nèi)氣體的內(nèi)能增大
C. 氣泡內(nèi)氣體分子平均距離增大
D. 氣泡內(nèi)氣體向外放熱
解析:解答本題首先要弄清氣泡在恒溫水池中緩慢上升以及該過(guò)程中各狀態(tài)參量的變化“緩慢”意味著氣泡內(nèi)氣體在每個(gè)狀態(tài)下均與外界都達(dá)到了熱平衡和力平衡。因此,上升過(guò)程中,氣泡內(nèi)氣體的溫度保持不變,而壓強(qiáng)逐漸減小。
溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度不變,分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能亦不變,由于壓強(qiáng)減小,氣泡內(nèi)氣體體積必然膨脹,即單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少,氣體分子間的平均距離增大。
物體內(nèi)能是物體中所有分子做熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和。對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體而言,由于忽略了分子間的相互作用力,其內(nèi)能即是分子總動(dòng)能,由溫度唯一決定,所以氣泡內(nèi)氣體的內(nèi)能應(yīng)保持不變。
氣泡上升過(guò)程中,體積膨脹,外界對(duì)氣體做負(fù)功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律 , , ,則 ,即氣體必從外界(恒溫水池)吸熱。
綜合以上分析可知,正確選項(xiàng)為C。
點(diǎn)撥:本題綜合考查對(duì)熱運(yùn)動(dòng)基本概念的理解,宏觀量與微觀量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,以及熱力學(xué)第一定律。解答時(shí)特別注意對(duì)“緩慢”的理解。
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