题目内容
【题目】一定质量的非理想气体(分子间的作用力不可忽略),从外界吸收了4.2×105 J的热量,同时气体对外做了6×105 J的功,则:
(1)气体的内能________(填“增加”或“减少”),其变化量的大小为________J.
(2)气体的分子势能________(填“增加”或“减少”).
(3)分子平均动能如何变化?________
【答案】 减少 1.8×105 增加 减少
【解析】【试题分析】根据热力学第一定律△U=W+Q求解物体内能的变化,根据△U的正负判断内能还是减小.气体的内能由气体的质量和温度(分子的动能)决定.
(1)因气体从外界吸收热量,所以Q=4.2×105 J
气体对外做功6×105 J,则外界对气体做功W=-6×105 J
由热力学第一定律ΔU=W+Q,得
ΔU=-6×105 J+4.2×105 J=-1.8×105 J
所以物体内能减少了1.8×105 J.
(2)因为气体对外做功,体积膨胀,分子间距离增大了,分子力做负功,气体的分子势能增加了.
(3)因为气体内能减少了,而分子势能增加了,所以分子平均动能必然减少了,且分子平均动能的减少量一定大于分子势能的增加量.
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