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(2009?海南)(I)下列说法正确的是
ADEF
ADEF

(A)气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和;
(B)气体的温度变化时,其分子平均动能和分子间势能也随之改变;
(C)功可以全部转化为热,但热量不能全部转化为功;
(D)热量能够自发地从高温物体传递到低温物体,但不能自发地从低温物体传递到高温物体;
(E)一定量的气体,在体积不变时,分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小;
(F)一定量的气体,在压强不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加.
(II)一气象探测气球,在充有压强为1.00atm(即76.0cmHg)、温度为27.0℃的氦气时,体积为3.50m3.在上升至海拔6.50km高空的过程中,气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36.0cmGg,气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变.此后停止加热,保持高度不变.已知在这一海拔高度气温为-48.0℃.求:
(1)氦气在停止加热前的体积;
(2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积.
分析:根据气体状态方程和已知的变化量去判断其它的物理量.
知道气体压强产生的原理.
温度是分子平均动能变化的标志.
解答:解:(I)A、气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和,故A正确;
B、气体的温度变化时,分子平均动能变化,其分子间势能不一定改变,故B错误;
C、第二定律开尔文表述:不可能从单一热源取热,把它全部变为功而不产生其他任何影响.只有在不产生其它影响的条件下,从单一热源吸热全部变功才是不可能的(被客观规律所禁止的).也就是说第二定律并不禁止下列情形:存在其他变化时,热全部变功.或者说:“从单一热源取热,把它全部变为功”并非不可能,但只有在发生其他变化时,才能实现.故C错误.
D、根据热力学第二定律得:热量能够自发地从高温物体传递到低温物体,但不能自发地从低温物体传递到高温物体,故D正确;
E、一定量的气体,在体积不变时,温度降低,压强减小,根据气体压强原理知道分子每秒平均碰撞次数也减小.故E正确.
F、一定量的气体,在压强不变时,随着温度降低体积在减小,所以分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数在增加,故F正确.
故选ADEF.
(II)(1)在气球上升至海拔6.50km高空的过程中,气球内氦气经历一等温过程.
根据玻意耳-马略特定律有p1V1=p2V2
式中,p1=76.0cmHg,V1=3.50m3,p2=36.0cmHg,V2是在此等温过程末氦气的体积.由①式得V2=7.39m3
(2)在停止加热较长一段时间后,氦气的温度逐渐从T1=300K下降到与外界气体温度相同,即T2=225K.这是一等过程 根据盖-吕萨克定律有
V2
T1
=
V3
T2

式中,V3是在此等压过程末氦气的体积.由②式得V3=5.54m3
故答案为:(I)ADEF
(II)(1)氦气在停止加热前的体积为7.39m3 .;
(2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积为5.54m3
点评:本题考查了多个物理知识点的运用,我们要了解和清楚一些物理规律,并能加以运用.
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