Question

(選修模塊3-3)(12分)    
某學習小組做了如下實驗：先把空的燒瓶放入冰箱冷凍，取出燒瓶，并迅速把一個氣球緊套在燒瓶頸上，封閉了一部分氣體，然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖。

(1)(4分)在氣球膨脹過程中，下列說法正確的是   ．

A．該密閉氣體分子間的作用力增大

B．該密閉氣體組成的系統熵增加

C．該密閉氣體的壓強是由于氣體重力而產生的

D．該密閉氣體的體積是所有氣體分子的體積之和

(2)(4分)若某時刻該密閉氣體的體積為V，密度為ρ，平均摩爾質量為M，阿伏加德羅常數為N_A，則該密閉氣體的分子個數為       ；
(3)(4分)若將該密閉氣體視為理想氣體，氣球逐漸膨脹起來的過程中，氣體對外做了0.6J的功，同時吸收了0.9J的熱量，則該氣體內能變化了     J；若氣球在膨脹過程中迅速脫離瓶頸，則該氣球內氣體的溫度      (填“升高”或“降低”)。

Answer 1

(1)  B  （2） （3）0.3J；降低

解析試題分析：(1)氣體膨脹，分子間距變大，分子間的引力和斥力同時變小，故A錯誤；根據熱力學第二定律，一切宏觀熱現象過程總是朝著熵增加的方向進行，故該密閉氣體組成的系統熵增加，故B正確；氣體壓強是有氣體分子對容器壁的碰撞產生的，故C錯誤；氣體分子間隙很大，該密閉氣體的體積遠大于所有氣體分子的體積之和，故D錯誤；
（2）氣體的量為：，該密閉氣體的分子個數為：；
（3）氣體對外做了0.6J的功，同時吸收了0.9J的熱量，根據熱力學第一定律，有：△U=W+Q=-0.6J+0.9J=0.3J；
若氣球在膨脹過程中迅速脫離瓶頸，氣壓氣體迅速碰撞，對外做功，內能減小，溫度降低；
考點：本題考查理想氣體的狀態方程。