Question

【题目】A.[选修3-3]
（1）在高原地区烧水需要使用高压锅，水烧开后，锅内水面上方充满饱和汽，停止加热，高压锅在密封状态下缓慢冷却，在冷却过程中，锅内水蒸汽的变化情况为.
A.压强变小
B.压强不变
C.一直是饱和汽
D.变为未饱和汽
（2）如题12A1图所示，在斯特林循环的pV图象中，一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两个等温和两个等容过程组成B→C的过程中，单位体积中的气体分子数目（选填“增大”、“减小”或“不变”），状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图象如题12A2图所示，则状态A对应的是（选填“①”或“②”）.
（3）如题12A-1图所示，在A→B和D→A的过程中，气体放出的热量分别为4J和30J.在B→C和C→D的过程中，气体吸收的热量分别为20J和12J.求气体完成一次循环对外界所做的功.

Answer 1

【答案】
（1）A,C
（2）不变；①
（3）

解：成一次循环气体内能不变ΔU=0，吸收的热量Q=（20+12–4–20）J=8 J

由热力学第一定律ΔU=Q+W得，W=–8 J

气体对外做功为8 J。

【解析】（1）在冷却的过程中，温度降低，锅内水蒸汽与锅内的液体处于动态平衡所以锅内水蒸汽一直是饱和汽，故C正确；D错误；在冷却的过程中，温度降低，饱和汽的压强减小，所以A正确；B错误。（2）由图知B→C的过程中气体的体积不变，所以密度不变，即单位体积中的气体分子数目不变；因当温度升高，分子热运动加剧，速率较大的分子所占百分比增高，分布曲线的峰值向速率大的方向移动即向高速区扩展，峰值变低，曲线变宽，变平坦，由12A-1图知状态A的温度低，所以对应的是①。（3）完成一次循环气体内能不变ΔU=0，吸收的热量Q=（20+12–4–20）J=8 J
由热力学第一定律ΔU=Q+W得，W=–8 J
气体对外做功为8 J。
【考点精析】本题主要考查了物体的内能的相关知识点，需要掌握物体里所有的分子的动能和势能的总和叫做物体的内能；任何物体都有内能，物体的内能跟物体的温度和体积有关才能正确解答此题．