Question

14．（1）如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體沿直線ABC發(fā)生狀態(tài)變化的p-V圖象．已知A→B的過程中，理想氣體內(nèi)能變化量為250J，吸收的熱量為500J，則由B→C的過程中，氣體溫度降低（選填“升高”或“降低”），放出熱量100J．
（2）在1atm、0℃下，1mol理想氣體的體積均為22.4L．若題（1）中氣體在C時的溫度為27℃，求該氣體的分子數(shù)（結(jié)果取兩位有效數(shù)字）．阿伏伽德羅常數(shù)取6.0×10²³mol^-1．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程和已知的變化量去判斷A、B兩個狀態(tài)溫度的關(guān)系，即可判斷氣體的溫度如何變化．對于一定質(zhì)量的理想氣體，內(nèi)能只與溫度有關(guān)．
根據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷氣體吸熱還是放熱
（2）由理想氣體狀態(tài)方程和摩爾數(shù)的計算方法求分子數(shù)

解答 解；（1）pV=CT，C不變，pV越大，T越高．狀態(tài)在B（2，2）處溫度最高，故從A→B過程溫度升高，由B→C的過程溫度降低．在A和C狀態(tài)，pV乘積相等，所以溫度相等，則內(nèi)能相等，根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=Q+W，由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中△U=0，則理想氣體吸收的熱量等于它對外界做的功．A→B的過程中，理想氣體內(nèi)能增加250J，氣體對外界做功250×$\frac{3}{5}$=150JJ，放出熱量為100J；
（2）由理想氣體狀態(tài)方程：$\frac{{P}_{0}{V}_{0}}{{T}_{0}}=\frac{PV}{T}$
  氣體的摩爾數(shù)n=$\frac{V}{22.4}$
氣體分子數(shù)N=nN_A
解得：N=7.3×10²²個
故答案為：降低，100；7.3×10²²個

點評 本題要要掌握理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律△U=W+Q的應(yīng)用，注意A到B，與B到C，氣體對外界做功不相同，由平均壓強，從而確定它們的做功值的關(guān)系．