- 分子动理论:内能
- 共5581题
物理-选修3-3
(1)下列说法中正确的是______
A.对于一定质量的理想气体,当温度升高时,分子的平均动能增大,则气体的压强一定增大
B.对于一定质量的理想气体,当体积减小时,单位体积的分子数增多,则气体的压强一定增大
C.压缩一定质量的理想气体,其内能一定增加
D.分子a从很远处趋近固定不动的分子b,当分子a运动到与分子b的相互作用力为零时,分子a的动能一定最大
(2)某地区空气污染较严重,一位同学受桶装纯净水的启发,提出用桶装的净化压缩空气供气,设每人1min内呼吸16次,每次吸入1atm的净化空气500mL,而每个桶能装10atm的净化空气20L,假定这些空气可以全部被吸收,设温度不变,估算一下每人每天需要吸多少桶净化空气.
正确答案
(1)A、对于一定质量的理想气体,当温度升高时,分子的平均动能增大,如果气体体积变大,分子密集程度减小,气体的压强不一定增大,故A错误;
B、对于一定质量的理想气体,当体积减小时,单位体积的分子数增多,如果气体温度降低,气体的压强不一定增大,故B错误;
C、压缩一定质量的理想气体,外界气体做功,如果气体同时对外放入,则其内能不一定增加,故C错误;
D、分子a从很远处趋近固定不动的分子b,分子间的作用力为引力,分子力做正功,当分子a运动到与分子b的相互作用力为零时,分子a的动能最大,故D正确;
故选D.
(2)每人每天需要呼吸1atm的净化空气的体积V总=500mL/次×16次/min×24×60min=1.152×107mL=1.152×104L;
每桶P1=10atm的净化空气V1=20L变为P=1atm大气压时的体积为V,由玻意耳定律可知,P1V1=PV,
即10×20=1×V,V=200L,每人每天需要吸净化空气的桶数n==
=57.6(桶)≈58桶;
答:(1)说法正确的是D;
(2)每人每天需要吸58桶净化空气.
为了粗略得测定大气压,某同学用一段水银柱将一部分气体封闭在粗细均匀、一端封闭的玻璃管中进行实验,他需使用的测量器材是______,实验中需要记录的物理量是______.
正确答案
水银柱长度h、玻璃管分别水平和开口向上竖直放置时封闭空气柱长度l和l'都可以量出;
玻璃管水平时,封闭气体压强为:P=P0;
玻璃管开口向上时,封闭气体压强为:P′=P0+h (以cmHg为单位);
根据玻意耳定律,有:P0•lS=(P0+h)•l′S,解得p0=;
故答案为:(毫米)刻度尺,水银柱长度h、玻璃管分别水平和开口向上竖直放置时封闭空气柱长度l和l′.
两个完全相同的圆柱形密闭容器如图所示,甲中装有与容器等容积的水,乙中充满空气,试问:
(1)两容器各侧壁压强的大小及压强大小决定于哪些因素?
(2)若两容器同时做自由落体运动,容器侧壁上所受压强将怎样变化?
正确答案
(1)对于甲装置,水产生的压强由P=ρgh决定,水对上壁压强为零,对容器底压强最大,侧壁压强自上而下由小变大;对于乙容器,各处器壁上的压强均相等,其大小决定于气体的温度和气体分子的密集程度;
(2)甲容器做自由落体运动,处于完全失重状态,器壁各处的压强均为零;乙容器做自由落体运动,器壁各处的压强不发生变化。
从分子动理论的观点来看,气体的压强是____ 而产生的.气体压强的大小取决于____ 和___ .
正确答案
大量气体分子频繁地碰撞器壁;气体分子的密度;平均动能
喷雾器内有10L水,上部封闭有Iatm的空气2L.关闭喷雾阀门,用打气筒向喷雾器内再充入1atm的空气3L(没外界环境温度-定,空气可看作理想气体).
(1)当水面上方气体温度与外界温度相等时,求气体压强,并从微观上解释气体压强变化的原因.
(2)打开喷雾阀门,喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀,此过程气体是吸热还是放热?简要说明理由.
正确答案
(1)设气体初态压强为P1,体积为V1;末态压强为P2,体积为V2,由玻意耳定律P1V1=P2V2代入数据得P2==2.5atm.
压强变大,其微观解释为:温度不变,分子平均动能不变、单位体积内分子数增加,所以压强增加.
(2)因气体做等温变化,气体内能不变,而气体对外做功,根据热力学第一定律可知气体吸热.
答:(1)压强为2.5atm;因单位体积内分子数增加,压强增加;(2)气体吸热.
一定质量的理想气体,当温度不变体积减小时,气体压强将______________(填“增大”“减小”或“不变”),气体分子单位时间对器壁的碰撞次数将______________(填“变多”“变少”或“不变”);热力学温度的零度记为0 K,它等于______________℃。
正确答案
增大,变多,-273.15
(选修3-3选做题)
一定质量的理想气体由状态经状态变为状态,其中过程为等压变化,
过程为等容变化。已知=0.3m3,==300K、=400K。
(1)求气体在状态时的体积;
(2)说明过程压强变化的微观原因;
(3)设过程气体吸收热量为1,
过程气体放出热量为2,比较1、2的大小说明原因。
正确答案
解:(1)设气体在B状态时的体积为VB
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A=C,故
增加的内能与
减小的内能相同,而
过程气体对外做正功,
过程气体不做功,由热力学第一定律可知
大于
一定质量的理想气体由状态经状态变为状态,其中→过程为等压变化,→过程为等容变化。已知=0.3m3,==300K,=400K。
(1)求气体在状态时的体积;
(2)说明→过程压强变化的微观原因;
(3)设→过程气体吸收热量为1,→过程气体放出热量为2,比较1、2的大小并说明原因。
正确答案
解:(1)→过程为等压变化,有=
,得=
=0.4m3
(2)→过程为等容变化,分子的密集程度不变,温度降低,气体分子运动的平均动能减小,单位时间与器壁单位面积的碰撞次数减少,分子对器壁的冲击力减小,则气体的压强减小。
(3)→,气体体积增大,温度升高,则1>△1,气体对外做功,<0,由热力学第一定律有△1=+1→,气体体积不变,=0,由热力学第一定律得
△2=-2气体内能为状态量,仅由温度决定,因=,则
△1=-△2,所以1>2
试试看:气体压强的产生可以用许多方法做实验来模拟,请你设计一个实验模拟气体压强的产生。
正确答案
下大雨时,雨滴不停地落在伞面上,大量雨滴对伞面的不停顿的撞击,会对伞面产生一个持续的、均匀的压力。
在以下说法中,正确的是
正确答案
下列说法中正确的是:()
正确答案
关于布朗运动,下列说法正确的是
正确答案
一定质量的气体在保持密度不变的情况下,把它的温度由原来的27℃升到127℃,这时该气体的压强是原来的
正确答案
根据分子动理论,以下说法正确的是( )
正确答案
下列说法正确的是()
正确答案
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