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【题目】[选修模块3-3]封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态C,其体积V与热力学温度T关系如图所示,该气体的摩尔质量为M,状态A的体积为V0,温度为T0,O、A、C三点在同一直线上,阿伏伽德罗常数为NA.
(1)下列说法正确的有
A.A→B过程中,速度小的气体分子数增加
B.A→B过程中,每个气体分子的动能都增大
C.B→C过程中,气体的内能不变
D.B→C过程中,单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少
(2)在A→C过程中,气体对外做功为5J,内能增加9J,则气体 (选“吸收”或“放出”)热量 J.
(3)在状态C,该气体的密度为ρ,体积为2V0,则状态C的温度为多少?该气体的分子数为多少?
【答案】(1)CD(2)吸收、14(3)TC=2T0;
【解析】
(1)A→B过程中,温度升高,分子平均动能变大,则速度大的气体分子数增加,选项A错误;A→B过程中,温度升高,分子平均动能变大,但并非每个气体分子的动能均变大,选项B错误;B→C过程中,气体的温度不变,则内能不变,选项C正确;B→C过程中,体积变大,则分子数密度减小,压强减小,则单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少,选项D正确;
(2)在A→C过程中,气体对外做功为5J,内能增加9J,则由热力学第一定律可知,气体吸收热量14J.
(3)气体在状态A和状态C压强相等
,解得TC=2T0;
在状态C,气体质量为m=ρ2V0,分子数
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