问题 问答题

A.一位同学为了表演“轻功”,用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气(可视为理想气体),然后将它们放置在水平木板上,再在气球的上方平放一块轻质塑料板,如图所示.这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中,气球一直没有破裂,球内气体温度可视为不变.

(1)下列说法正确的是______

A.气球内气体的压强是由于气体重力而产生的

B.由于该同学压迫气球,球内气体分子间表现为斥力

C.气球内气体分子平均动能不变

D.气球内气体的体积是所有气体分子的体积之和

(2)表演过程中,对球内气体共做了4J的功,此过程中气球______(填“吸收”或“放出”)的热量是______J.若某气球突然爆炸,则该气球内的气体内能______(填“增加”或“减少”),温度______(填“升高”或“降低”).

(3)一只气球内气体的体积为2L,密度为3kg/m3,平均摩尔质量为15g/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,试估算这个气球内气体的分子个数.

答案

(1)A、密闭容器内的气体压强是大量气体分子频繁撞击器壁产生,故A错误.

B、该同学压迫气球,气体分子间距离仍然较大,气体分子间的作用力几乎为零.故B错误.

C、球内气体温度可视为不变.所以气球内气体分子平均动能不变,故C正确.

D、气体分子间空隙很大,所以气球内气体的体积远大于所有气体分子的体积之和,故D错误.

故选C.

(2)表演过程中,球内气体温度可视为不变,说明球内气体内能不变,即△U=0,

对球内气体共做了4J的功,即W=4J,所以此过程中Q=-4J,即气球放出的热量是4J,若某气球突然爆炸,气体对外做功,瞬间无热传递,则该气球内的气体内能减少,温度降低.

(3)一只气球内气体的体积为2L,密度为3kg/m3

气体质量M=ρV=0.006Kg,

平均摩尔质量为15g/mol,所以气体的摩尔数n=

M
m0
=0.4mol,

阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,所以这个气球内气体的分子个数N=0.4×6.02×1023=2.41×1023

故答案为:(1)C   (2)放出,4J,减少,降低.  (3)2.41×1023

单项选择题
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