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(2009•盐城模拟)选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑.如都作答则按A、B两小题评分.)(1)用活塞压缩汽缸里的空气,对

2020-01-27

(2009•盐城模拟)选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑.如都作答则按A、B两小题评分.)
(1)用活塞压缩汽缸里的空气,对空气做了900J的功,同时汽缸向外散热210J,汽缸里空气的内能______(填“增加“或“减少“)了______J.
(2)如图所示,是某同学利用DIS实验系统研究一定质量的理想气体的状态变化,得到的P-T图象.气体状态由A变化至B的过程中,气体的体积将______(填“变大“或“变小“),这是______ (填“吸热“或“放热“)过程.
(3)我国陆地面9.6×1012m2,若地面大气压P0=1.0×105Pa,地面附近重力加速度 g=10m/s2,空气平均摩尔质量为M0=3.0×10-2kgmol-1,阿伏伽德罗常数N4=6.0×1023mol-1,我国陆地上空空气的总质量 M=______;我国陆地上空空气的分子总数N=______.(结果保留两位有效数字)

优质解答

(1)由题,已知W=900J,Q=-210J,根据热力学第一定律△U=W+Q得
△U=W+Q=900J-210J=690J
所以,气体的内能增加,增加了690J.
(2)A到B等温变化,压强增大,根据P1V1=P2V2可知,气体的体积减小;
根据热力学第一定律可知,温度不变,内能不变,
体积减小外界对气体做正功,因此气体将放出热量.
故答案为:变小、放热.
(3)大气压可看做是由空气的重力产生的,则p0=
M总g
S

代入数据解得M=
P0S
g
=
105×960×104×106
10
=9.6×1016kg;
空气的物质量为:n=
M
M0

故分子总数n=
M
M0
NA=
9.6×1016
0.03
×6×1023=1.9×1042个;
答:(1)我国陆地上空空气的总质量为9.6×1016kg;
(2)我国陆地上空空气的分子总数为1.9×1042个;
(3)地面附近温度为270K的1m3空气,在温度为300K时的体积为1.1m3
故答案为:
(1)增加   690J
(2)变小   放热
(3)9.6×1016kg    1.9×1042个.