Question

某一密闭容器中密封着一定质量的某种实际气体，气体分子间的相互作用力表现为引力．

(1)若这种气体的体积为V，摩尔体积为V₀，阿伏加德罗常数为N_A，写出此种气体分子数的估算表达式．

(2)若上述气体从外界吸收了4.2×10⁵ J的热量，同时气体膨胀对外界做了6×10⁵ J的功，问：物体的内能变化了多少？其分子势能是增加还是减少？其分子动能如何变化？

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)设这种气体分子数为n， 　　则有(3分) 　　(2)可根据热力学第一定律：ΔU＝W＋Q定量分析． 　　因气体从外界吸收热量，所以Q＝4.2×105 J 　　气体对外做功6×105 J，则外界对气体做功W＝－6×105 J 　　据热力学第一定律ΔU＝W＋Q得ΔU＝－6×105 J＋4.2×105 J＝－1.8×105 J 　　所以物体内能减少了1.8×105 J．(3分) 　　因为气体对外做功，体积膨胀，分子间距离增大了，分子力做负功，气体的分子势能增加了．(2分) 　　因为气体内能减少了，而分子势能增加了，所以分子动能必然减少了，且分子动能的减少量一定大于分子势能的增加量．(2分)