题目内容
1．
如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A．其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程（气体与外界无热量交换）．这就是著名的“卡诺循环”．（1）该循环过程中，下列说法正确的是C．
A．A→B过程中，外界对气体做功
B．B→C过程中，气体分子的平均动能增大
C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化
（2）该循环过程中，内能减小的过程是B→C（选填“A→B”、“B→C”、“C→D”或“D→A”）．若气体在A→B过程中吸收63kJ的热量，在C→D过程中放出38kJ的热量，则气体完成一次循环对外做的功为25kJ．
（3）若该循环过程中的气体为1mol，气体在A状态时的体积为10L，在B状态时压强为A状态时的$\frac{2}{3}$．求气体在B状态时单位体积内的分子数．（已知阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 mol-1，计算结果保留一位有效数字）
分析 A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，C→D过程中，等温压缩，D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高；由△U=Q+W知，气体完成一次循环对外做的功为W=25KJ．
解答 解：（1）A、A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，A错误；
B、B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，气体分子的平均动能减小，B错误；
C、C→D过程中，等温压缩，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，C正确；
D、D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高，气体分子的速率分布曲线发生变化，D错误；
故选C
（2）B→C与D→A过程中，为绝热；气体在A→B过程中吸收63kJ的热量，在C→D过程中放出38kJ的热量，则气体完成一次循环对外做的功为W=63-38=25KJ
（3）A→B为等温过程，由玻意耳定律得：10p=$\frac{2}{3}$pV，所以V=15L，在B状态时单位体积内的分子数：$\frac{1×6×1{0}^{23}}{15×1{0}^{-3}}$=4×1025个/m3；
答案为（1）C；（2）B→C；25；（3）气体在B状态时单位体积内的分子数为4×1025个．
点评 本题考查了理想气体状态方程，要理解各过程气体的变化，选择相应的状态方程．
练习册系列答案
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