题目内容

19.质量一定的某种物质,在压强不变的条件下,由液态Ⅰ到气态Ⅲ(可看成理想气体)变化过程中温度(T)随加热时间(t)变化关系如图所示.单位时间所吸收的热量可看作不变.
(1)以下说法正确的是BCD.
A.在区间Ⅱ,物质的内能不变
B.在区间Ⅲ,分子间的势能不变
C.从区间Ⅰ到区间Ⅲ,物质的熵增加
D.在区间Ⅰ,物质分子的平均动能随着时间的增加而增大
(2)在区间Ⅲ,若将压强不变的条件改为体积不变,则温度升高变快(填“变快”、“变慢”或“快慢不变”)请说明理由.

分析 (1)了解液体的加热升温过程,液体的汽化过程和气体的升温过程,通过在各阶段中能量的变化可判断各选项的正误.
(2)物质在气态状态下,由压强不变的条件改为体积不变,分析两种状态下能量的转化和转移过程,结合热力学第一定律可判断温度变化的快慢

解答 解:(1)A、物质的内能是分子总动能与分子总势能之和,在区间Ⅱ,温度不变,分子的平均动能不变,吸收的热量用来增加分子间的势能,物质的内能增大,故A错误;
B、理想气体分子间作用力为零,分子势能为零,在区间Ⅲ,分子间的势能不变,故B正确;
C、由熵增原理知从区间Ⅰ到区间Ⅲ,物质的熵增加,故C正确;
D、在区间Ⅰ,温度随着时间的增加而升高,物质分子的平均动能也随着时间的增加而增大,故D正确;故选BCD;
(2)根据热力学第一定律:△U=Q+W,理想气体状态方程:$\frac{pV}{T}$=C可知,
在吸收相同的热量Q时,压强不变的情况下,V增加,W<0,△U1=Q+W<Q;
体积不变的条件下,W=0,△U=Q,所以△U1<△U2,所以体积不变的情况下温度升高的更快.
故答案为:(1)BCD;(2)变快.

点评 该题是一道非常好的题,不但考察了物质物态的变化,还考察了物质在物态变化的过程中能量的变化.解答该题要求我们要熟练的掌握在物态变化的过程中能量是如何变化的,尤其是在汽化过程中,温度虽然不变,但是内能却在增加.同时还考察了热力学第一定律的应用.

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