Question

【題目】［物理——選修3–3］

（1）氧氣分子在0℃和100℃溫度下單位速率間隔的分子數占總分子數的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線所示。下列說法正確的是________。

A．圖中兩條曲線下面積相等

B．圖中虛線對應于氧氣分子平均動能較小的情形

C．圖中實線對應于氧氣分子在100 ℃時的情形

D．圖中曲線給出了任意速率區間的氧氣分子數目

E．與0 ℃時相比，100 ℃時氧氣分子速率出現在0~400 m/s區間內的分子數占總分子數的百分比較大

Answer 1

【答案】（i） v/2 ， 2p0 ， （i i ）， 頂部 ，（i i i） ， 1.6 p0

【解析】（i）設打開K2后，穩定時活塞上方氣體的壓強為p1，體積為V1。依題意，被活塞分開的兩部分氣體都經歷等溫過程。由玻意耳定律得

①

②

聯立①②式得

③

④

（ii）打開K3后，由④式知，活塞必定上升。設在活塞下方氣體與A中氣體的體積之和為V2（）時，活塞下氣體壓強為p2由玻意耳定律得

⑤

由⑤式得

⑥

由⑥式知，打開K3后活塞上升直到B的頂部為止；此時p2為

（iii）設加熱后活塞下方氣體的壓強為p3，氣體溫度從T1=300K升高到T2=320K的等容過程中，由查理定律得

⑦

將有關數據代入⑦式得

p3=1.6p0⑧