Question

（09·江蘇卷物理·12.A）（選修模塊3—3）（12分）（1）若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變，則在此過程中關于氣泡中的氣體，下列說法正確的是（  ）         。（填寫選項前的字母）
（A）氣體分子間的作用力增大         （B）氣體分子的平均速率增大
（C）氣體分子的平均動能減小         （D）氣體組成的系統(tǒng)地熵增加
（2）若將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，氣泡從湖底上升到湖面的過程中，對外界做了0.6J的功，則此過程中的氣泡      （填“吸收”或“放出”）的熱量是        J。氣泡到達湖面后，溫度上升的過程中，又對外界做了0.1J的功，同時吸收了0.3J的熱量，則此過程中，氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能增加了         J。
（3）已知氣泡內(nèi)氣體的密度為1.29kg/，平均摩爾質(zhì)量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)，取氣體分子的平均直徑為，若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請估算液體體積與原來氣體體積的比值。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。

Answer 1

A. (1) D ；(2) 吸收；0.6；0.2；(3) 設氣體體積為，液體體積為，
氣體分子數(shù), (或)
則  （或）
解得    (都算對)

（1）掌握分子動理論和熱力學定律才能準確處理本題。氣泡的上升過程氣泡內(nèi)的壓強減小，溫度不變，由玻意爾定律知，上升過程中體積增大，微觀上體現(xiàn)為分子間距增大，分子間引力減小，溫度不變所以氣體分子的平均動能、平均速率不變，此過程為自發(fā)過程，故熵增大。D 項正確。
（2）本題從熱力學第一定律入手，抓住理想氣內(nèi)能只與溫度有關的特點進行處理。理想氣體等溫過程中內(nèi)能不變，由熱力學第一定律，物體對外做功0.6J，則一定同時從外界吸收熱量0.6J，才能保證內(nèi)能不變。而溫度上升的過程，內(nèi)能增加了0.2J。
（3）微觀量的運算，注意從單位制檢查運算結(jié)論，最終結(jié)果只要保證數(shù)量級正確即可。設氣體體積為，液體體積為，氣體分子數(shù), (或)
則  （或）
解得    (都算對)