Question

14．（1）如图所示是一定质量的理想气体沿直线ABC发生状态变化的p-V图象．已知A→B的过程中，理想气体内能变化量为250J，吸收的热量为500J，则由B→C的过程中，气体温度降低（选填“升高”或“降低”），放出热量100J．
（2）在1atm、0℃下，1mol理想气体的体积均为22.4L．若题（1）中气体在C时的温度为27℃，求该气体的分子数（结果取两位有效数字）．阿伏伽德罗常数取6.0×10²³mol^-1．

Answer 1

分析 （1）根据理想气体状态方程和已知的变化量去判断A、B两个状态温度的关系，即可判断气体的温度如何变化．对于一定质量的理想气体，内能只与温度有关．
根据热力学第一定律判断气体吸热还是放热
（2）由理想气体状态方程和摩尔数的计算方法求分子数

解答 解；（1）pV=CT，C不变，pV越大，T越高．状态在B（2，2）处温度最高，故从A→B过程温度升高，由B→C的过程温度降低．在A和C状态，pV乘积相等，所以温度相等，则内能相等，根据热力学第一定律△U=Q+W，由状态A变化到状态C的过程中△U=0，则理想气体吸收的热量等于它对外界做的功．A→B的过程中，理想气体内能增加250J，气体对外界做功250×$\frac{3}{5}$=150JJ，放出热量为100J；
（2）由理想气体状态方程：$\frac{{P}_{0}{V}_{0}}{{T}_{0}}=\frac{PV}{T}$
  气体的摩尔数n=$\frac{V}{22.4}$
气体分子数N=nN_A
解得：N=7.3×10²²个
故答案为：降低，100；7.3×10²²个

点评 本题要要掌握理想气体状态方程和热力学第一定律△U=W+Q的应用，注意A到B，与B到C，气体对外界做功不相同，由平均压强，从而确定它们的做功值的关系．