Question

（2009?濱州模擬）（1）某運動員吸一口氣，吸進400cm³的空氣，據(jù)此估算他所吸進的空氣分子的總數(shù)．已知1mol氣體處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時的體積是22.4L．（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）
（2）如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的氣分隔成體積相等的兩部分，S與氣缸壁的接觸是光滑的．兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b，氣體分子之間相互作用可忽略不計．現(xiàn)通過電熱絲對氣體a緩慢加熱一段時間后，a、b各自達到新的平衡狀態(tài)．試分析氣體b的壓強、溫度、內(nèi)能的變化情況．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程求出吸進的空氣相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積．從而通過標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體的體積求出氣體的摩爾數(shù)，根據(jù)阿伏伽德羅常數(shù)求出氣體的分子數(shù)．
（2）根據(jù)氣體狀態(tài)方程

PV

T

=C和已知的變化量去判斷其它的物理量．根據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷氣體的內(nèi)能變化．

解答：解；（1）他吸入的空氣分子總數(shù)約為n=

V

V0

N_A=

400×10-3

22.4

×6.02×10²³=1×10²²個；
（2）當(dāng)a加熱時，氣體a的溫度升高，內(nèi)能增大，壓強增大；a的壓強增大了，對K的壓力就增大，由于K與氣缸壁的接觸是光滑的，可以自由移動，所以a推動K向b移動．所以a，b兩部分的壓強始終相同，都變大．由于a氣體膨脹，b氣體被壓縮，所以外界對b氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得：b的內(nèi)能增大，溫度升高了．
答：（1）所吸進的空氣分子的總數(shù)約為1×10²²個．
（2）氣體b的壓強增大，溫度升高，內(nèi)能增大．

點評：（1）本題的關(guān)鍵掌握在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體的摩爾體積為22.4L．
（2）溫度是氣體分子平均運動劇烈程度的標(biāo)志．
根據(jù)氣體狀態(tài)方程找出新的平衡狀態(tài)下物理量間的關(guān)系．