Question

如圖所示，1mol的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、狀態(tài)C、狀態(tài)D再回到狀態(tài)A．BC、DA線段與橫軸平行，BA、CD的延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)．
（1）氣體從B變化到C的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是______．
A．分子勢(shì)能增大
B．分子平均動(dòng)能不變
C．氣體的壓強(qiáng)增大
D．分子的密集程度增大
（2）氣體在A→B→C→D→A整個(gè)過(guò)程中，內(nèi)能的變化量為_(kāi)_____；其中A到B的過(guò)程中氣體對(duì)外做功W₁，C到D的過(guò)程中外界對(duì)氣體做功W₂，則整個(gè)過(guò)程中氣體向外界放出的熱量為_(kāi)_____．
（3）氣體在狀態(tài)B的體積V_B=40L，在狀態(tài)A的體積V_A=20L，狀態(tài)A的溫度t_A=0℃．求：
①氣體在狀態(tài)B的溫度．
②狀態(tài)B時(shí)氣體分子間的平均距離．（阿伏伽德羅常數(shù)N_A=6.0×10²³mol^-1，計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

Answer 1

（1）
A、理想氣體分子勢(shì)能不計(jì)，故A錯(cuò)誤；
BD、氣體從B變化到C的過(guò)程中，體積不變，分子的密集程度不變，故D錯(cuò)誤；溫度升高，分子平均動(dòng)能增加，故B錯(cuò)誤；
C、由

PV

T

=C知壓強(qiáng)增大，故C正確；
故選：C．
（2）氣體在A→B→C→D→A整個(gè)過(guò)程中，溫度不變，故內(nèi)能的變化量為零；
根據(jù)△U=Q+W=0知Q=（W₁-W₂），即氣體向外界放出的熱量為W₂-W₁．
（3）A到B過(guò)程，由

VA

TA

=

VB

TB

知TB=

TAVB

VA

=

273×40

20

=546K
設(shè)氣體的平均距離為d
則d=

3	VB NA

=

3	40×10-3 6.02×1023

=4×10^-9m
故答案為：（1）C；（2）0，W₂-W₁．（3）4×10^-9m