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试题详情

一种海浪发电机的气室如图所示。工作时,活塞随海浪上升或下降,改变气室中空气的压强,从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭。气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程,推动出气口处的装置发电。气室中的空气可视为理想气体。

(1)压缩过程中,两个阀门均关闭。若此过程中,气室中的气体与外界无热量交换,内能增加了3. 4×104 J,则该气体的分子平均动能 (选填“增大”、“减小”或“不变”),活塞对该气体所做的功 (选填“大于”、“小于”或“等于”)3. 4×104 J。

(2)上述过程中,气体刚被压缩时的温度为27℃,体积为0. 224m3,压强为1个标准大气压。已知1 mol气体在1个标准大气压、0℃时的体积为22. 4L,阿伏加德罗常数NA=6. 02×1023 mol-1。计算此时气室中气体的分子数。(计算结果保留一位有效数字)

(3)下列对理想气体的理解,正确的有 。


A理想气体实际上并不存在,只是一种理想模型

B只要气体压强不是很高就可视为理想气体

C一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关

D在任何温度、任何压强下,理想气体都遵循气体实验定律

(2)压缩过程中,两个阀门均关闭。若此过程中,气室中的气体与外界无热量交换,内能增加了3. 4×104 J,则该气体的分子平均动能        (选填“增大”、“减小”或“不变”),活塞对该气体所做的功        (选填“大于”、“小于”或“等于”)3. 4×104 J。

(3)上述过程中,气体刚被压缩时的温度为27℃,体积为0. 224m3,压强为1个标准大气压。已知1 mol气体在1个标准大气压、0℃时的体积为22. 4L,阿伏加德罗常数NA=6. 02×1023 mol-1。计算此时气室中气体的分子数。(计算结果保留一位有效数字)

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试题答案
A,D
试题解析

(1)根据热力学第一定律可知改变气体的内能的方式是做功和热传递,与外界绝热的情况下,对气体做功,气体的内能增加,又因为气体的内能由温度决定,所以温度升高,气体分子热运动加剧,分子平均动能增大;由:可知气体内能的增量等于活塞对气体所做的功;

(2)设气体在标准状态时的体积为V1,等压过程:

气体物质的量:,且分子数为:

解得

代入数据得:(或6×1024

(3)理想气体是指气体本身的体积和分子间作用力都忽略不计的气体,是一种理想模型,A项正确;B项错误;理想气体的内能只有气体的温度决定,C项错误;理想气体在任何情况下都严格遵守三大定律,D项正确。

少年,再来一题如何?
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