第2节 气体实验定律的微观解释
[随堂检测]
1.对于一定质量的气体,下列说法正确的是( )
A.玻意耳定律对任何压强的气体都适用
B.盖·吕萨克定律对任意温度的气体都适用
C.常温常压下的各种气体,可以当做理想气体
D.在压强不变的情况下,它的体积跟温度成正比
解析:选C.玻意耳定律、盖·吕萨克定律都是在气体的压强不太大,温度不太低的条件下适用,A、B和D都错误;在常温常压下的各种气体都遵从气体实验定律,可以当做理想气体,C正确.
2.(多选)封闭在容积不变的容器中的气体,当温度升高时,则气体的( )
A.分子的平均速率增大
B.气体对器壁的压强变大
C.分子的平均速率减小
D.气体对器壁的压强变小
解析:选AB.单位体积内的分子数不变,当温度升高时,分子的平均动能增大,气体对器壁的压强变大,A、B选项正确.
3.如图为一定质量理想气体的压强p与体积V关系图象,它由状态A经等容过程到状态B,再经等压过程到状态C.设A、B、C状态对应的温度分别为TA、TB、TC,则下列关系式中正确的是( )
A.TA<TB,TB<TC
B.TA>TB,TB=TC
C.TA>TB,TB<TC
D.TA=TB,TB>TC
解析:选C.由题中图象可知,气体由A到B过程为等容变化,由查理定律得=,pA>pB,故TA>TB;由B到C过程为等压变化,由盖·吕萨克定律得=,VB<VC,故TB<TC.选项C正确.
4.(多选)下列说法正确的是( )
A.气体的内能是分子热运动的动能和分子间势能之和
B.气体的温度变化时,其分子平均动能和分子间势能也随之改变
C.一定量的气体,在体积不变时,分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小
D.一定量的气体,在压强不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加
解析:选ACD.气体的内能等于分子的动能和分子间的势能之和,故A正确.气体的温度变化时,分子的平均动能变化,但分子间的势能并不一定变化,故B错.一定量的气体温度降低时,若体积不变,则单位时间内分子的碰撞次数减小;若压强不变,温度降低,分子每次对器壁碰撞的作用力减小,要保持压强不变,必须增加在单位时间内对器壁的碰撞次数,所以C、D正确.
5.房间的容积为20 m3,在温度为7 ℃、大气压强为9.8×104 Pa时,室内空气质量是25 kg.当温度升高到27 ℃,大气压强变为1.0×105 Pa时,室内空气的质量是多少?
解析:气体初态:p1=9.8×104 Pa,V1=20 m3,T1=280 K.
末态:p2=1.0×105 Pa,V2=?,T2=300 K.
由状态方程:=,
所以V2=V1= m3=21 m3.
因V2>V1,故有气体从房间内流出,
房间内气体质量m2=m1=×25 kg≈23.8 kg.
答案:23.8 kg