Question

如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體按p-T圖象中箭頭方向，從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的體積為33.6升．
（1）從狀態(tài)A沿圖中箭頭變化到狀態(tài)B的過(guò)程中，氣體是吸熱還是放熱

 

？
（2）氣體在狀態(tài)C的體積是多少升？
（3）已知阿伏加德羅常數(shù)為6.0×10²³，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（壓強(qiáng)p₀=1.0×10⁵Pa、溫度0℃）下任何氣體的摩爾體積都為22.4升，問(wèn)該氣體的分子個(gè)數(shù)為多少？（本問(wèn)計(jì)算結(jié)果取一位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）從A到B的過(guò)程中，氣體的壓強(qiáng)不變，溫度升高，體積變大，根據(jù)熱力學(xué)第一定律分析氣體的內(nèi)能的變化；
（2）A、C兩個(gè)狀態(tài)的溫度相同，根據(jù)玻意耳定意可以求得體積的大��；
（3）根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程先計(jì)算在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積，在計(jì)算分子的個(gè)數(shù)．

解答：解：（1）從A到B的過(guò)程中，氣體的壓強(qiáng)不變，溫度升高需要吸熱，同時(shí)體積變大，要對(duì)外做功，
根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得，氣體一定要吸收熱量．
（2）A、C兩個(gè)狀態(tài)的溫度相同，根據(jù)玻意耳定意得：p_AV_A=p_cA_c
解得：V_C=67.2升
（3）根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得：

pAVA

TA

=

p0V0

T0

其中T₀=273K，所以氣體的分子個(gè)數(shù)：n=

V     0

Vmol

NA
解得：n=5×10²⁴個(gè)．
答：（1）吸熱；
（2）氣體在狀態(tài)C的體積是67.2升；
（3）氣體的分子個(gè)數(shù)5×10²⁴個(gè)．

點(diǎn)評(píng)：以封閉的氣體為研究對(duì)象，找出氣體變化前后的狀態(tài)參量，利用氣體的狀態(tài)方程計(jì)算即可．