高中 | 分子热运动 题目答案及解析

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选修3-3

第七章 分子动理论

7.2 分子的热运动

分子热运动

气压式升降椅通过汽缸上下运动来支配椅子升降,其简易结构如图乙所示,圆柱形汽缸与椅面固定连接,柱状气动杆与底座固定连接。可自由移动的汽缸与气动杆之间封闭一定质量的理想气体,设汽缸气密性、导热性能良好,不计气动杆与汽缸之间的摩擦。设气体的初始状态为$A$,某人坐上椅面,椅子缓慢下降一段距离后达到稳定状态$B$,此过程温度不变。然后开空调让室内温度降低到某设定温度,稳定后气体状态为$C$;接着人离开座椅,椅子重新处于另一个稳定状态$D$。则气体从状态$A$到状态$D$的过程中,关于$p$$V$$T$的关系图或叙述中正确的有$(\qquad)$

  

["

气体的$V-T$图如图甲

","

气体的$p-\\dfrac{1}{V}$图如图乙

","

从状态$A$到状态$D$,气体向外放出的热量大于外界对气体做的功

","

与状态$A$相比,处于状态$D$时,单位时间内碰撞单位面积容器壁的分子数增多

"]
[["CD"]]

$\rm AB$$A$$B$的过程中,气体等温压缩,压强增大,体积减小;从$B$$C$的过程中,气体等压降温,温度降低,体积减小;从$C$$D$的过程中,等温膨胀,压强减小,体积增加,而且此时$D$状态的压强又恢复到最初$A$状态的压强,其$V-T$图像和$p-\dfrac{1}{V}$图像如图所示

  

$\rm AB$错误;

$\rm C$.根据热力学第一定律$\Delta U=W+Q$

由于气体温度降低,内能减小,因此气体向外放出的热量大于外界对气体做的功,$\rm C$正确;

$\rm D$.由于状态$A$与状态$D$压强相等,而状态$D$温度更低,单个分子撞击容器壁力减小,因此单位时间内碰撞单位面积容器壁的分子数更多,$\rm D$正确。

故选:$\rm CD$

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