(课标版)2020届高考物理二轮复习专题七第14讲选修3_3热学练习

设此时推动活塞的推力为F,对活塞受力分析,有 p0S+F=pS 解得F=450 N

5.(1)下列叙述正确的是( )

A.容器内的气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内的分子数及气体温度有关

B.晶体一定是各向异性的

C.当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小

D.对于一定质量的理想气体,如果气体分子总数不变,当气体温度升高时,气体分子的平均动能一定增大,压强也必然增大

E.能量耗散反映了与热现象有关的宏观自然过程具有不可逆性

(2)一定质量的理想气体,从状态A开始经历如图所示的状态变化。设在状态A时气体的温度为682.5 K。

(ⅰ)求在状态C时气体的温度TC和气体从状态B变化到状态C对外界做的功;

(ⅱ)已知标准状态(压强为1.0×10 Pa,温度为273 K)下1 mol气体的体积为V0=22.4 L,阿伏加德罗常数NA=6.02×10 mol,估算气体在状态B时分子之间的平均距离。(保留1位有效数字)

答案 (1)ACE (2)(ⅰ)546 K 200 J (ⅱ)3×10 m

解析 (1)容器内的气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内的分子数及气体温度有关,选项A正确;单晶体是各向异性的,多晶体是各向同性的,选项B错误;当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小,选项C正确;如果气体分子总数不变,当气体温度升高时,气体分子的平均动能一定增大,若气体温度升高的同时体积增大,根据

????=C??-9

23

-1

5

可知,压强可

能减小,选项D错误;能量耗散反映了与热现象有关的宏观自然过程具有不可逆性,选项E正确。

(2)(ⅰ)由理想气体状态方程,可得

????????????????=?? ??????解得在状态C时气体的温度TC=546 K 从状态B到状态C气体对外界做的功 W=pBΔV=1.0×10×2×10 J=200 J (ⅱ)由理想气体状态方程,可得

????????????????= ????????5

-3

解得在状态B时气体的温度TB=273 K,即状态B为标准状态 气体的物质的量n=分子数N=nNA

3??分子之间的平均距离l=√ ?????? ??0

??联立以上各式代入数据解得l≈3×10 m

-9