Question

(1)下列說法正確的是________．

A．氣體向真空的自由膨脹是不可逆的

B．氣體溫度每升高1 K所吸收的熱量與氣體經歷的過程有關

C．氣體壓強的大小跟氣體分子的平均動能有關，與分子的密集程度無關

D．當分子間作用力表現為斥力時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大

(2)如圖所示，圓柱形氣缸水平放置，氣缸足夠長，內壁光滑，導熱良好，用活塞封住一定量的理想氣體，開始時氣缸內氣體溫度為T₀、體積為V₀.先將氣缸緩慢旋轉90°，使氣缸開口向上，再將缸內氣體緩慢加熱，直至溫度升高到2T₀.已知大氣壓強為p₀，活塞的截面面積為S、質量為m＝.

①經過上述兩個過程氣體的最終體積為________；
②作出缸內氣體狀態變化的p-V圖象．

Answer 1

(1)AB　(2)見解析

(1)氣體向真空自由膨脹遵守熱力學第二定律，具有方向性，A項正確；由熱力學第一定律知氣體每升高1 K，所吸收的熱量與過程有關，B項正確；氣體壓強大小與分子平均動能和分子密集程度有關，C項錯．當分子間的作用力表現為斥力，分子間的距離增大，分子力做正功，分子勢能減小，D項錯．
(2)①氣體先做等溫變化，由玻意爾定律得
p₀V₀＝V₁，解得V₁＝V₀
氣體再做等壓變化，由蓋呂薩克定律得
＝，解得V₂＝V₀
②P-V圖象如下圖