Question

一種海浪發(fā)電機的氣室如圖所示。工作時，活塞隨海浪上升或下降，改變氣室中空氣的壓強，從而驅(qū)動進氣閥門和出氣閥門打開或關(guān)閉。氣室先后經(jīng)歷吸入、壓縮和排出空氣的過程，推動出氣口處的裝置發(fā)電。氣室中的空氣可視為理想氣體。

(1)下列對理想氣體的理解，正確的有________。

A．理想氣體實際上并不存在，只是一種理想模型

B．只要氣體壓強不是很高就可視為理想氣體

C．一定質(zhì)量的某種理想氣體的內(nèi)能與溫度、體積都有關(guān)

D．在任何溫度、任何壓強下，理想氣體都遵循氣體實驗定律

(2)壓縮過程中，兩個閥門均關(guān)閉。若此過程中，氣室中的氣體與外界無熱量交換，內(nèi)能增加了3.4×10⁴J，則該氣體的分子平均動能________(選填“增大”、“減小”或“不變”)，活塞對該氣體所做的功________(選填“大于”、“小于”或“等于”)3.4×10⁴J。

(3)上述過程中，氣體剛被壓縮時的溫度為27℃，體積為0.224m³，壓強為1個標準大氣壓。已知1mol氣體在1個標準大氣壓、0℃時的體積為22.4L，阿伏加德羅常數(shù)N_A＝6.02×10²³mol^－1。計算此時氣室中氣體的分子數(shù)。(計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

Answer 1

　(1)AD　(2)增大　等于　(3)5×10²⁴(或6×10²⁴)

[解析]　本題主要考查理想氣體的實驗定律的理解和內(nèi)能的變化問題，解題的關(guān)鍵是理想氣體的理解。

(1)理想氣體是一種理想的模型，實際并不存在，但實際氣體在溫度不太高，壓強不太大時都可視為理想氣體，故選項A正確，B錯誤；理想氣體的內(nèi)能僅與溫度有關(guān)，選項C錯誤；理想氣體遵循氣體實驗定律，選項D正確。

(2)氣體內(nèi)能增加，溫度升高，分子的平均動能將增大；由熱力學第一定律W＋Q＝ΔE知，W＝ΔE＝3.4×10⁴J。

(3)設氣體在標準狀態(tài)時的體積為V₁，等壓過程

＝

氣體物質(zhì)的量n＝，且分子數(shù)N＝nN_A，解得N＝N_A

代入數(shù)據(jù)得N＝5×10²⁴(或N＝6×10²⁴)