Question

一定质量的非理想气体(分子间的作用力不可忽略)，从外界吸收了4.2×10⁵ J的热量，同时气体对外做了6×10⁵ J的功，则：

(1)气体的内能________(填“增加”或“减少”)，其变化量的大小为________J.

(2)气体的分子势能________(填“增加”或“减少”)．

(3)分子平均动能如何变化？________

Answer

减少 1.8×105 增加 减少

【解析】【试题分析】根据热力学第一定律△U=W+Q求解物体内能的变化，根据△U的正负判断内能还是减小．气体的内能由气体的质量和温度（分子的动能）决定．

(1)因气体从外界吸收热量，所以Q＝4.2×105 J

气体对外做功6×105 J，则外界对气体做功W＝-6×105 J

由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，得

ΔU＝-6×105 J＋4.2×105 J＝-1.8×105 J

所以物体内能减少了1.8×105 J.

(2)因为气体对外做功，体积膨胀，分子间距离增大了，分子力做负功，气体的分子势能增加了．

(3)因为气体内能减少了，而分子势能增加了，所以分子平均动能必然减少了，且分子平均动能的减少量一定大于分子势能的增加量．

【点睛】本题关键用热力学第一定律列式求解，要明确公式中各个量正负的含义．