Question

4．如v-T圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了三個(gè)過程的狀態(tài)變化，從狀態(tài)1開始，經(jīng)狀態(tài)2和狀態(tài)3，最后回到原狀態(tài)．下列判斷正確的是（　�。�

• A． 三個(gè)狀態(tài)中，3狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)最小
• B． 1和2兩個(gè)狀態(tài)中，單位時(shí)間內(nèi)單位面積上容器壁受到的氣體分子撞擊的次數(shù)相同
• C． 從狀態(tài)1到狀態(tài)2的過程中，氣體吸收的熱量大于氣體對外做功
• D． 三個(gè)狀態(tài)中，2狀態(tài)的分子平均動能最大
• E． 從狀態(tài)3到狀態(tài)1的過程中氣體溫度不變，所以氣體既不吸熱也不放熱

Answer 1

分析 由圖示圖象判斷氣體的狀態(tài)變化過程，應(yīng)用氣態(tài)方程判斷氣體壓強(qiáng)如何變化，然后應(yīng)用熱力學(xué)第一定律答題．

解答 解：A、由V-T圖象知，狀態(tài)1到狀態(tài)2是氣體發(fā)生的是等壓變化，所以${p}_{1}^{\;}={p}_{2}^{\;}$，狀態(tài)2到狀態(tài)3發(fā)生的是等容變化，由$\frac{p}{T}=C$，知${p}_{3}^{\;}＜{p}_{2}^{\;}$，所以3狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)最小，故A正確；
B、由圖象可知，狀態(tài)1到狀態(tài)2壓強(qiáng)相同，根據(jù)動量定理知單位時(shí)間動量的該變量即為作用力，壓強(qiáng)$p=\frac{F}{S}$=$\frac{△p}{△t•S}$，1、2狀態(tài)壓強(qiáng)相等，單位時(shí)間內(nèi)總動量改變量不變，每個(gè)粒子動量改變量與溫度有關(guān)，溫度越高，分子的平均速率越大，狀態(tài)1和狀態(tài)2溫度不同，每個(gè)氣體分子動量的變化量不同，而要單位時(shí)間內(nèi)總動量該變量不變，氣體分子撞擊次數(shù)一定不同，故B錯(cuò)誤；
C、從狀態(tài)1到狀態(tài)2，理想氣體的溫度升高，內(nèi)能增加△U＞0，氣體體積增加，氣體對外做功W＜0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=W+Q知，Q＞0，且氣體吸收的熱量大于氣體對外做的功，故C正確；
D、從狀態(tài)1到狀態(tài)2溫度升高，從狀態(tài)2到狀態(tài)3溫度降低，可知狀態(tài)2的溫度最高，根據(jù)溫度是分子平均動能的標(biāo)志，知2狀態(tài)的分子平均動能最大，故D正確；
E、從狀態(tài)3到狀態(tài)1，體積變小，外界對氣體做功W＞0，溫度不變，內(nèi)能不變△U=0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=W+Q知Q＜0即氣體放熱，故E錯(cuò)誤；
故選：ACD

點(diǎn)評 本題考查氣體的狀態(tài)方程中對應(yīng)的圖象，要抓住在V-T圖象中等壓線為過原點(diǎn)的直線，同時(shí)注意熱力學(xué)第一定律應(yīng)用的過程中各物理量的符號．