Question

(2010·江苏高考)(1)为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体.下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是_____.

(2)在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24 kJ的功.现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5 kJ的热量.在上述两个过程中，空气的内能共减小__________kJ，空气_______(选填“吸收”或“放出”)的总热量为_____kJ.

(3)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为

1.3 kg/m³和2.1 kg/m³，空气的摩尔质量为0.029 kg/mol，阿伏加德罗常数N_A=6.02×10²³ mol^-1.若潜水员呼吸一次吸入2 L的空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数.(结果保留一位有效数字).

Answer

(1) B(2) 29 kJ(3) Δn=3×1022

【解析】 (1)由玻意耳定律知pV=C,p与   成正比，选B.

(2)根据热力学第一定律ΔU=W+Q，第一阶段W1=24 kJ，ΔU1=0,所以Q1=-24 kJ，故放热；第二阶段W2=0，Q2=-5 kJ，由热力学第一定律知，ΔU2=-5 kJ，故在上述两个过程中，空气的内能共减少ΔU=ΔU1+ΔU2=-5 kJ；两过程共放出热量Q=Q1+Q2=

-29 kJ，故空气放出的总热量为29 kJ.

(3)设空气的摩尔质量为M，在海底和岸上的密度分别为ρ海和ρ岸，一次吸入空气的体积为V，则有代入数据得Δn=3×1022.