Question

研究大氣現(xiàn)象時(shí)可把溫度、壓強(qiáng)相同的一部分氣體叫做氣團(tuán)。氣團(tuán)直徑達(dá)幾千米，邊緣部分與外界的熱交換對整個(gè)氣團(tuán)沒有明顯影響，氣團(tuán)在上升過程中可看成是一定質(zhì)量理想氣體的絕熱膨脹，設(shè)氣團(tuán)在上升過程中，由狀態(tài)Ⅰ(p₁、V₁、T₁)絕熱膨脹到狀態(tài)Ⅱ(p₂、V₂、T₂) 。倘若該氣團(tuán)由狀態(tài)Ⅰ(p₁、V₁、T₁)作等溫膨脹到Ⅲ(p₃、V₃、T₃)，試回答：
(1)下列判斷正確的是

A．p3<p1

B．p3<p2

C．T1>T2

D．T1<T2

(2)若氣團(tuán)在絕熱膨脹過程中對外做的功為W₁，則其內(nèi)能變化ΔE₁=_______________；若氣團(tuán)在等溫膨脹過程中對外做的功為W₂，則其內(nèi)能變化ΔE_,2=______________。
(3)氣團(tuán)體積由V₁變化到V₂時(shí)，求氣團(tuán)在變化前后的密度比和分子間平均距離之比。

Answer 1

(1)AC(2)-W₁   0(3)V₂/V₁   

(1)氣團(tuán)在上升過程中，由狀態(tài)Ⅰ(p₁、V₁、T₁)絕熱膨脹到狀態(tài)Ⅱ(p₂、V₂、T₂)，對外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，T₁>T₂，選項(xiàng)C正確；氣團(tuán)由狀態(tài)Ⅰ(p₁、V₁、T₁)作等溫膨脹到Ⅲ(p₃、V₃、T₃)，體積增大，壓強(qiáng)減小，p₃<p₁.選項(xiàng)A正確。
(2)若氣團(tuán)在絕熱膨脹過程中對外做的功為W₁，由熱力學(xué)第一定律，則其內(nèi)能變化ΔE₁= - W₁；若氣團(tuán)在等溫膨脹過程中對外做的功為W₂，則其內(nèi)能變化ΔE_,2=0。
(3)氣體密度ρ=m/V，氣團(tuán)體積由V₁變化到V₂時(shí)，
氣團(tuán)在變化前后的密度比=.
設(shè)分子之間平均距離為d，氣體分子數(shù)N，則所有氣體體積V=Nd³，
氣團(tuán)在變化前后的分子間平均距離之比=。