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例題:在密閉容器中的一定量氣體,在恒溫下體積增大,后又體積減小,這兩次過程中以下量中不變的是:
A.分子的平均速率
B.分子的平均動能
C.分子的密集程度
D.單位時間內與容器壁單位面積碰撞的分子數
解析:
根據題意,該氣體在恒溫下體積增大,說明氣體體積膨脹對外做功,但外界對氣體做功未知,無法判斷氣體內能變化情況,也就無法判斷溫度變化情況,故分子的平均動能可能增加、不變或減小;體積減小,外界對氣體做功,無法判斷氣體是否吸熱或放熱,故無法判斷溫度變化情況,故分子的平均動能可能增加、不變或減小;由于體積增大時氣體對外做功,體積減小時外界對氣體做功,根據熱力學第一定律可知氣體內能可能增加、不變或減小;由于溫度是分子平均動能的標志,故分子的密集程度不變。
答案:C。
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以下是一份高中物理熱學試卷的相關例題:
一、選擇題(每題4分,共30分)
1. 一定質量的理想氣體,當溫度不變時,氣體的壓強隨體積的減小而增大,其主要原因是( )
A. 氣體分子平均速率變小
B. 氣體分子密度變大
C. 氣體分子對器壁的撞擊力變大
D. 單位體積內的分子數變大
正確答案是:D. 單位體積內的分子數變大。
2. 在一定溫度下,一定量的氣體體積增大,則下列說法正確的是( )
A. 氣體分子密度變小
B. 氣體分子勢能變大
C. 分子平均動能增大
D. 每個氣體分子速率都增大
正確答案是:A. 氣體分子密度變小。
3. 在一定溫度下,一定量的氣體膨脹并向外傳熱,則該氣體( )
A. 內能可能不變
B. 一定從外界吸熱
C. 一定向外界放熱
D. 一定對外界做功
正確答案是:B. 一定從外界吸熱。
二、填空題(每空2分,共30分)
4. 在一定溫度下,一定量的氣體膨脹并向外傳熱,如果他的壓強不變,則它的內能____________。
5. 在一定溫度下,一定量的氣體發生等溫變化時,其壓強隨體積增大而減小,這是由于( )
A. 分子的平均速率不變
B. 分子的密度增大
C. 分子的平均動能不變
D. 分子的平均距離增大
正確答案是:C. 分子的平均動能不變。
三、計算題(共40分)
6. 一容器內封閉一定質量的理想氣體,溫度升高時壓強不變,求氣體分子間的平均距離如何變化?請根據所學知識加以解釋。
正確答案是:溫度升高時壓強不變,說明氣體的體積增大;由于理想氣體分子間的距離遠大于分子本身大小,所以可以認為分子間的距離沒有變化。因此,隨著溫度的升高,氣體分子間的平均距離增大。
解釋:理想氣體分子間的距離遠大于分子本身大小,所以可以認為分子間的距離沒有變化。因此,隨著溫度的升高,氣體分子間的平均距離增大。同時,由于氣體的體積增大,所以容器內氣體的壓強不變。
通過以上例題,可以加深對高中物理熱學知識的理解,并提高解題能力。
以下是一份高中物理熱學試卷及部分例題和常見問題,供您參考。
一、選擇題(共12分)
1. 一定質量的理想氣體,當它的壓強和體積增加時,氣體的溫度必定( )
A. 升高 B. 降低 C. 不變 D. 無法確定
二、填空題(共20分)
2. 一定質量的理想氣體,當它的壓強和熱力學溫度升高時,氣體的體積減小,則氣體分子的平均動能______,氣體的內能______。
3. 在一定溫度下,一定量的氣體體積增大時,分子運動速度加快,分子間距增大,則分子間的相互作用力______,分子勢能______。
三、計算題(共28分)
4. 有一理想氣體,在一定溫度下,它的壓強為p0時,其摩爾質量為M。現將它壓縮為原來的1/2,求該氣體從初態的壓強變為原來的多少倍?
常見問題:
1. 什么是理想氣體?
答:理想氣體是一種假設的氣體模型,它具有以下性質:氣體分子間沒有相互作用力,即不考慮分子間的相互作用力;氣體分子本身不占有體積,可以充滿任何容器;分子間無相互作用力,即不考慮分子間的碰撞和彈性恢復力。
2. 如何理解理想氣體的狀態方程?
答:理想氣體的狀態方程表示理想氣體在一定條件下(如溫度、體積、壓強等)下的狀態參量之間的關系。具體來說,當溫度不變時,理想氣體的體積和壓強成反比;當體積不變時,理想氣體的溫度和壓強成正比;當壓強不變時,理想氣體的體積和溫度成正比。這些關系可以用來描述理想氣體在不同條件下的變化規律。
3. 如何根據理想氣體的狀態方程求出氣體的內能?
答:理想氣體的內能主要由溫度決定。根據理想氣體的狀態方程,可以求出氣體的溫度,進而求出氣體的內能。具體來說,可以將氣體內能的變化量除以時間的變化量得到平均內能的變化量,再根據熱力學第一定律求出氣體內能的增量。
以上是一份高中物理熱學試卷及部分例題和常見問題的答案,希望能對您有所幫助。
