Question

5．如圖所示，在斯特林循環(huán)的p-V圖象中，一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A，整個過程由兩個等溫和兩個等容過程組成B→C的過程中，單位體積中的氣體分子數(shù)目不變（選填“增大”、“減小”或“不變”），狀態(tài)A和狀態(tài)D的氣體分子熱運動速率的統(tǒng)計分布圖象如2圖所示，則狀態(tài)A對應(yīng)的是①（選填“①”或“②”）．

Answer 1

分析 氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，根據(jù)熱力學(xué)第一定律有△U=W+Q判斷氣體吸熱還是發(fā)熱；根據(jù)圖象利用理想氣體狀態(tài)方程對每一個過程進行分析即可．
溫度是分子熱運動平均動能的標志；氣體的分子的運動的統(tǒng)計規(guī)律：中間多，兩頭少；即大多數(shù)的分子的速率是比較接近的，但不是說速率大的和速率小的就沒有了，也是同時存在的，但是分子的個數(shù)要少很多．

解答 由圖可知，圖線BC與縱坐標平行，表示氣體的體積不變，所以B→C的過程中，單位體積中的氣體分子數(shù)目不變；
根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程：$\frac{pV}{T}$=C可知，氣體的溫度越高，壓強與體積的乘積PV值越大，所以由圖可知T_D＞T_A；
氣體的分子的運動的統(tǒng)計規(guī)律：中間多，兩頭少；溫度高，最可幾速率向速度較大的方向移動；故T₁＜T₂；因此狀態(tài)A對應(yīng)的是①．
故答案為：不變，①．

點評 該題是圖象問題，解題的關(guān)鍵從圖象判斷氣體變化過程，利用理想氣體狀態(tài)方程，然后結(jié)合熱力學(xué)第一定律進行分析判斷即可解決．