Question

19．質量一定的某種物質，在壓強不變的條件下，由液態Ⅰ到氣態Ⅲ（可看成理想氣體）變化過程中溫度（T）隨加熱時間（t）變化關系如圖所示．單位時間所吸收的熱量可看作不變．
（1）以下說法正確的是BCD．
A．在區間Ⅱ，物質的內能不變
B．在區間Ⅲ，分子間的勢能不變
C．從區間Ⅰ到區間Ⅲ，物質的熵增加
D．在區間Ⅰ，物質分子的平均動能隨著時間的增加而增大
（2）在區間Ⅲ，若將壓強不變的條件改為體積不變，則溫度升高變快（填“變快”、“變慢”或“快慢不變”）請說明理由．

Answer 1

分析 （1）了解液體的加熱升溫過程，液體的汽化過程和氣體的升溫過程，通過在各階段中能量的變化可判斷各選項的正誤．
（2）物質在氣態狀態下，由壓強不變的條件改為體積不變，分析兩種狀態下能量的轉化和轉移過程，結合熱力學第一定律可判斷溫度變化的快慢

解答 解：（1）A、物質的內能是分子總動能與分子總勢能之和，在區間Ⅱ，溫度不變，分子的平均動能不變，吸收的熱量用來增加分子間的勢能，物質的內能增大，故A錯誤；
B、理想氣體分子間作用力為零，分子勢能為零，在區間Ⅲ，分子間的勢能不變，故B正確；
C、由熵增原理知從區間Ⅰ到區間Ⅲ，物質的熵增加，故C正確；
D、在區間Ⅰ，溫度隨著時間的增加而升高，物質分子的平均動能也隨著時間的增加而增大，故D正確；故選BCD；
（2）根據熱力學第一定律：△U=Q+W，理想氣體狀態方程：$\frac{pV}{T}$=C可知，
在吸收相同的熱量Q時，壓強不變的情況下，V增加，W＜0，△U₁=Q+W＜Q；
體積不變的條件下，W=0，△U=Q，所以△U₁＜△U₂，所以體積不變的情況下溫度升高的更快．
故答案為：（1）BCD；（2）變快．

點評 該題是一道非常好的題，不但考察了物質物態的變化，還考察了物質在物態變化的過程中能量的變化．解答該題要求我們要熟練的掌握在物態變化的過程中能量是如何變化的，尤其是在汽化過程中，溫度雖然不變，但是內能卻在增加．同時還考察了熱力學第一定律的應用．