Question

【题目】2017年全国物理科学晚会上，一位老师用“吹气千斤顶”把四位高中生顶起来。他用一根带阀门的塑料管连在封闭的正方形塑料薄膜袋上，塑料薄膜袋平摊在教室地面上，如图所示.在塑料薄膜袋的上方平放一块与薄膜袋上表面面积相等的轻质塑料板，让四位学生同时站到与轻质塑料板中心对称的位置上，该老师通过塑料连接管向袋内吹气，直到把四位同学抬到一定高度，薄膜袋一直没有破裂。假设袋内气体可视为理想气体，温度保持不变。

(1)下列说法正确的是___________

A.薄膜袋内气体分子平均动能不变

B.薄膜袋内气体的压强是由于气体重力而产生的

C.薄膜袋内气体的体积是所有气体分子的体积之和

D.由于四位学生压迫薄膜袋，袋内气体分子间表现为斥力

(2)表演过程中，该老师对球内气体共做了200J的功，此过程中薄膜袋___________(填“吸收”或“放出”)热量，若某时刻薄膜袋突然爆破，则薄膜袋内的气体内能___________(填“增加”或“减少”)。

(3)已知薄膜袋气体的体积为V，密度为p，平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，试求薄膜袋内气体的分子个数_____及分子间的平均距离_____。

Answer 1

【答案】（1）A （2）放出 减小 （3）

【解析】

（1）知道分子间表现的实际作用力为引力，知道被封闭气体压强产生的原理．温度是分子平均动能变化的标志；

（2）根据热力学第一定律的表达式△U=Q+W进行有关判断；

（3）求出气体的质量，已知平均摩尔质量再求出摩尔数，最后求出分子数，然后求出分子的平均距离。

（1）A、温度是分子平均动能的标志，温度不变，则分子的平均动能不变，A错误；

B、薄膜袋内气体的压强是由于气体不断频繁撞击膜内表面产生的，B错误；

C、气体分子间空隙很大，所以气球内气体的体积远大于所有气体分子的体积之和，C错误；

D、四位同学压迫薄膜袋，气体分子间距离仍然较大，气体分子间的作用力几乎为零，D错误。

故本小题选A；

（2）表演过程中，膜内气体温度不变，则气体的内能不变，，该老师对膜内气体做了200J的功，，根据热力学第一定律，则，所有气体要向外界放热；若某时刻薄膜袋突然爆破，气体对外做功，瞬间无热传递，则该气球内的气体内能减少；

（3）由题意可知，气体的摩尔数为，所有气体内气体分子的总个数为：，气体分子之间的距离。