Question

【物理——选修3-3】（15分）

（1）．（5分）下列说法正确的是____________

       A．气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和；

       B．气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变；

       C．功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功；

       D．一定量的气体，在体积不变时，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小；

（2） （10分）气象探测气球，在充有压强为1．00 atm（即76．0 cmHg）、温度为27．0℃的氦气时，体积为3．50m³．在上升至海拔6．50 km高空的过程中，气球内氦气压强逐渐减小到此高度上的大气压36．0 cmHg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变．此后停止加热，保持高度不变．已知在这一海拔高度气温为－48．0℃．求：

       ①氦气在停止加热前的体积；

       ②氦气在停止加热较长一段时间后的体积．

Answer 1

（15分）（1） （5分）AD   （2）．（10分）

       ①在气球上升至海拔6．50 km高空的过程中，气球内氦气经历—等温过程．

       根据玻意耳—马略特定律有p₁V₁＝p₂V₂

       式中，p₁＝76．0 cmHg，V₁＝3．50 m³，p₂＝36．0 cmHg，V₂是在此等温过程末氦气的体积．

       解得：V₂＝7．39m³

       ②在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从T₁＝300K下降到与外界气体温度相同，

       即T₂＝225K．这是一等压过程，根据盖—吕萨克定律有

       ＝               式中，V₃是在此等压过程中末氦气的体积．解得             

V₃＝5．54 m³