题目内容
一定质量的某种理想气体,当它的压强变为原来的3倍,体积减小为原来的一半时,其热力学温度变为原来的多少?试从压强和温度的微观意义进行说明.
解析:从微观角度看,气体压强的大小跟两个因素有关:一个是气体分子的平均动能,一个是气体分子的密集程度,当体积减小为原来的一半时,气体分子的密集程度变为原来的两倍,这时气体的压强相应地变为原来的两倍,但还不能满足题意(题目要求压强变为原来的3倍),这时,只能要求从另外一个因素考虑,即增加气体分子的平均动能,而气体分子的平均动能是由温度来决定的,即应增加温度.根据计算,气体的热力学温度应变为原来的1.5倍,这时压强便在两个因素(体积减小——分子密集程度增大,温度升高——分子的平均动能增大)共同作用下变为原来的3倍.
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