题目
如图所示,一定质量的理想气体由状态A沿平行纵轴的直线变化到状态B、则它的状态变化过程是()↑p-|||-B-|||-A-|||-0 vA.气体的温度不变B.气体的内能增加C.气体的分子平均速率减少D.气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数不变
如图所示,一定质量的理想气体由状态A沿平行纵轴的直线变化到状态B、则它的状态变化过程是()

A.气体的温度不变
B.气体的内能增加
C.气体的分子平均速率减少
D.气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数不变
题目解答
答案
B。
A、从图象看出气体的体积不变,压强变大,根据理想气体状态方程
B、气体的温度升高,分子热运动平均动能增加,理想气体的分子间无势能,故气体的内能增加,故B正确;
C、温度是分子热运动平均动能的标志,气体的温度升高,分子热运动平均动能增加,故气体分子的平均速率增大,故C错误;
D、气体压强与气体分子的数密度和平均动能有关,分子的数密度不变,平均动能增加,故气体分子在单位时间内与器壁在单位面积上碰撞的次数增加,故D错误。
故选B。
解析
步骤 1:分析气体状态变化
从图中可以看出,气体的体积V保持不变,而压强p从状态A到状态B逐渐增加。根据理想气体状态方程PV=nRT,当V不变时,P与T成正比,即压强增加意味着温度增加。
步骤 2:分析内能变化
对于理想气体,内能仅与温度有关。由于温度增加,内能也随之增加。
步骤 3:分析分子平均速率变化
温度是分子热运动平均动能的标志,温度增加意味着分子热运动平均动能增加,因此分子平均速率增加。
步骤 4:分析碰撞次数变化
气体压强与气体分子的数密度和平均动能有关。由于体积不变,分子数密度不变,而平均动能增加,因此气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数增加。
从图中可以看出,气体的体积V保持不变,而压强p从状态A到状态B逐渐增加。根据理想气体状态方程PV=nRT,当V不变时,P与T成正比,即压强增加意味着温度增加。
步骤 2:分析内能变化
对于理想气体,内能仅与温度有关。由于温度增加,内能也随之增加。
步骤 3:分析分子平均速率变化
温度是分子热运动平均动能的标志,温度增加意味着分子热运动平均动能增加,因此分子平均速率增加。
步骤 4:分析碰撞次数变化
气体压强与气体分子的数密度和平均动能有关。由于体积不变,分子数密度不变,而平均动能增加,因此气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数增加。