研究大气现象时可把温度、压强相同的一部分气体叫做气团．气团直径达几千米，边缘部分与外界的热交换对整个气团没有明显影响，气团在上升过程中可看成是一定质量理想气体的绝热膨

Question

研究大气现象时可把温度、压强相同的一部分气体叫做气团．气团直径达几千米，边缘部分与外界的热交换对整个气团没有明显影响，气团在上升过程中可看成是一定质量理想气体的绝热膨胀，设气团在上升过程中，由状态Ⅰ（p₁、V₁、T₁）绝热膨胀到状态Ⅱ（p₂、V₂、T₂）．倘若该气团由状态Ⅰ（p₁、V₁、T₁）作等温膨胀到Ⅲ（p₃、V₃、T₃），试回答：
（1）下列判断正确的是___
A．p₃>p₂ B．p₃

2 C．T₁>T₂ D．T₁2
（2）若气团在绝热膨胀过程中对外做的功为W₁，则其内能变化△E₁=___；若气团在等温膨胀过程中对外做的功为W₂，则其内能变化△E_，2=___．
（3）气团体积由V₁变化到V₂时，求气团在变化前后的密度比和分子间平均距离之比．

Answer 1

（1）地面的气团上升到高空的过程中气团膨胀，对外做功，W<0．由于气团很大，边缘部分与外界的热交换对整个气团没有明显影响，即Q=0．根据热力学第一定律△U=W+Q得知，△U<0，内能减小，则温度降低．
根据理想气体状态方程得：(P1V1)/(T1)=(P2V2)/(T2)，①
V增大T减小则P一定减小，
故P₁>P₂；T₁>T₂．故C正确；
由状态1到状态III时过程中，有：(P1V1)/(T1)=(P3V2)/(T3)  ②
①②联立则有：(P2V2)/(T2)=(P3V2)/(T1)
T₁>T₂．故p₃>p₂，故A正确B错误；
故选：AC
（2）地面的气团上升到高空的过程中气团膨胀，对外做功W₁．由于气团很大，边缘部分与外界的热交换对整个气团没有明显影响，即Q=0．
根据热力学第一定律△E₁=-W₁
若气团在等温膨胀过程，气体温度不变，内能不变，即△E₂=0
故答案为：-W₁，0．
（2）根据ρ=(m)/(V)得：
气体变化前后密度之比为：(ρ1)/(ρ2)=(V2)/(V1)
设分子间平均距离为d，气体分子数为N，则所有气体体积为V=Nd³
气体变化前后分子间平均距离之比为(d1)/(d2)=

3

(V1)/(V2)

答：气体变化前后密度之比为(ρ1)/(ρ2)=(V2)/(V1)
气体变化前后分子间平均距离之比为(d1)/(d2)=

3	作业帮用户 2017-02-17 举报 扫描下载二维码 ©2020 作业帮 联系方式：[e-mail]  作业帮协议 V1