Question

研究大氣現(xiàn)象時可把溫度、壓強相同的一部分氣體叫做氣團。氣團直徑達幾千米，邊緣部分與外界的熱交換對整個氣團沒有明顯影響，氣團在上升過程中可看成是一定質(zhì)量理想氣體的絕熱膨脹，設氣團在上升過程中，由狀態(tài)Ⅰ(p₁、V₁、T₁)絕熱膨脹到狀態(tài)Ⅱ(p₂、V₂、T₂) 。倘若該氣團由狀態(tài)Ⅰ(p₁、V₁、T₁)作等溫膨脹到Ⅲ(p₃、V₃、T₃)，試回答：

(1)下列判斷正確的是

A．p₃<p₁                           B．p₃<p₂                     C．T₁>T₂                D．T₁<T₂

(2)若氣團在絕熱膨脹過程中對外做的功為W₁，則其內(nèi)能變化ΔE₁=_______________；若氣團在等溫膨脹過程中對外做的功為W₂，則其內(nèi)能變化ΔE_,2=______________。

(3)氣團體積由V₁變化到V₂時，求氣團在變化前后的密度比和分子間平均距離之比。

 

Answer 1

【答案】

(1)AC(2)-W₁   0(3)V₂/V₁   

【解析】(1)氣團在上升過程中，由狀態(tài)Ⅰ(p₁、V₁、T₁)絕熱膨脹到狀態(tài)Ⅱ(p₂、V₂、T₂)，對外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，T₁>T₂，選項C正確；氣團由狀態(tài)Ⅰ(p₁、V₁、T₁)作等溫膨脹到Ⅲ(p₃、V₃、T₃)，體積增大，壓強減小，p₃<p₁. 選項A正確。

(2)若氣團在絕熱膨脹過程中對外做的功為W₁，由熱力學第一定律，則其內(nèi)能變化ΔE₁= - W₁；若氣團在等溫膨脹過程中對外做的功為W₂，則其內(nèi)能變化ΔE_,2=0。

(3)氣體密度ρ=m/V，氣團體積由V₁變化到V₂時，

氣團在變化前后的密度比=.

設分子之間平均距離為d，氣體分子數(shù)N，則所有氣體體積V=Nd³，

氣團在變化前后的分子間平均距離之比=。