對于同一物理問題,常常可以從宏觀與微觀兩個不同角度進行研究,找出其內在聯系,從而更加深刻地理解其物理本質。如圖所示,一定質量的理想氣體從狀態A開始,沿圖示路徑先后到達狀態B和C。氣體在狀態A和C時的溫度均為300K。
(1)求氣體在狀態B時的溫度TB;
(2)求氣體在狀態C時的壓強pC;
(3)某同學經查閱資料得到如下信息:
Ⅰ.理想氣體模型中氣體分子可視為質點,分子間除了相互碰撞外,分子間無相互作用力。
Ⅱ.氣體壓強p源自氣體分子與容器壁的碰撞,它與分子平均動能Ek的關系為p=23nEk,其中n為容器中單位體積內氣體的分子數。
Ⅲ.溫度T是分子熱運動平均動能的標志,即T=aEk,其中α為常量,Ek為分子熱運動的平均動能。
物請根據上述信息,從宏觀與微觀聯系的角度,分析回答下列問題:
a.氣體從狀態B變化到狀態C過程中的溫度變化;
b.論證“一定質量的理想氣體,pVT為定值”。
E
2
3
E
E
E
p
V
T
【考點】理想氣體及理想氣體的狀態方程;溫度與分子動能的關系.
【答案】(1)氣體在狀態B時的溫度為600K;
(2)氣體在狀態C時的壓強為0.5×105Pa;
(3)a.溫度T降低;
b.見解析。
(2)氣體在狀態C時的壓強為0.5×105Pa;
(3)a.溫度T降低;
b.見解析。
【解答】
【點評】
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