Question

【題目】一定質量的非理想氣體(分子間的作用力不可忽略)，從外界吸收了4.2×105 J的熱量，同時氣體對外做了6×105 J的功，則：

(1)氣體的內能________(填“增加”或“減少”)，其變化量的大小為________J.

(2)氣體的分子勢能________(填“增加”或“減少”)．

(3)分子平均動能如何變化？________

Answer 1

【答案】 減少 1.8×105 增加 減少

【解析】【試題分析】根據熱力學第一定律△U=W+Q求解物體內能的變化，根據△U的正負判斷內能還是減小．氣體的內能由氣體的質量和溫度（分子的動能）決定．

(1)因氣體從外界吸收熱量，所以Q＝4.2×105 J

氣體對外做功6×105 J，則外界對氣體做功W＝-6×105 J

由熱力學第一定律ΔU＝W＋Q，得

ΔU＝-6×105 J＋4.2×105 J＝-1.8×105 J

所以物體內能減少了1.8×105 J.

(2)因為氣體對外做功，體積膨脹，分子間距離增大了，分子力做負功，氣體的分子勢能增加了．

(3)因為氣體內能減少了，而分子勢能增加了，所以分子平均動能必然減少了，且分子平均動能的減少量一定大于分子勢能的增加量．