Question

（2010?連云港二模）（選修模塊3-3）
  某學習小組做了如下實驗：先把空的燒瓶放入冰箱冷凍，取出燒瓶，并迅速把一個氣球緊套在燒瓶頸上，封閉了一部分氣體，然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖．
（1）在氣球膨脹過程中，下列說法正確的是

B

A．該密閉氣體分子間的作用力增大
B．該密閉氣體組成的系統(tǒng)熵增加
C．該密閉氣體的壓強是由于氣體重力而產(chǎn)生的
D．該密閉氣體的體積是所有氣體分子的體積之和
（2）若某時刻該密閉氣體的體積為V，密度為ρ，平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為N_A，則該密閉氣體的分子個數(shù)為

ρV

M

NA

；
（3）若將該密閉氣體視為理想氣體，氣球逐漸膨脹起來的過程中，氣體對外做了0.6J的功，同時吸收了0.9J的熱量，則該氣體內(nèi)能變化了

0.3

J；若氣球在膨脹過程中迅速脫離瓶頸，則該氣球內(nèi)氣體的溫度

降低

（填“升高”或“降低”）．

Answer 1

分析：（1）將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，這是因為燒瓶里的氣體吸收了水的熱量，溫度升高，體積增大；
（2）先計算物質(zhì)量，然后求解分子數(shù)；
（3）根據(jù)熱力學第一定律列式求解即可．

解答：解：（1）A、氣體膨脹，分子間距變大，分子間的引力和斥力同時變小，故A錯誤；
B、根據(jù)熱力學第二定律，一切宏觀熱現(xiàn)象過程總是朝著熵增加的方向進行，故該密閉氣體組成的系統(tǒng)熵增加，故B正確；
C、氣體壓強是有氣體分子對容器壁的碰撞產(chǎn)生的，故C錯誤；
D、氣體分子間隙很大，該密閉氣體的體積遠大于所有氣體分子的體積之和，故D錯誤；
故選B；
（2）氣體的量為：n=

ρV

M

；
該密閉氣體的分子個數(shù)為：N=nN_A=

ρV

M

NA；
（3）氣體對外做了0.6J的功，同時吸收了0.9J的熱量，根據(jù)熱力學第一定律，有：△U=W+Q=-0.6J+0.9J=0.3J；
若氣球在膨脹過程中迅速脫離瓶頸，氣壓氣體迅速碰撞，對外做功，內(nèi)能減小，溫度降低；
故答案為：（1）B；（2）

ρV

M

NA；（3）0.3，降低．

點評：本題考查了熱力學第一定律，熱力學第二定律、氣體壓強的微觀意義、分子力、阿伏加德羅常數(shù)等，知識點多，難度不大，要多看書．