单选题
高中物理
2023-02-02
如图所示是一定质量理想气体的p—V图像。若其状态经A→B→C→A过程,且A→B为等容过程,B→C为等压过程,C→A为等温过程,则对该气体在A、B、C三个状态时的描述,正确的是( )。

A.气体分子的平均速率vA>vB>vC。
B.单位体积内气体的分子数nA=nB<nC
C.气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力FA>FB,FB>FC
D.气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞的次数NA>NB,NA>NC
参考答案
D
答案解析
由图像可知,C—A为等温变化,TA=TC,A—B为等容过程。又由于pA>pB,由查理定律可知TA>TB,则可知TA=TC>TB,所以分子的平均速率vA=vC>vB,A项错误。
根据图像可知,VA=VB<VC,则单位体积的分子数关系为nA=nB>nC,B项错误。
由上述分析可知TA=TC>TB,分子的平均速率vA=vC>vB,气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力FA=FC>FB,C项错误。
由A、B两项可知vA=vC>vB,nA=nB>nC,可知A与C状态的分子平均速率相等,但C状态分子数密度较小,则单位时间内C状态撞击器壁的分子数比A状态少;A与B状态的分子数密度相等,但A状态的分子平均速率大,单位时间内A状态撞击器壁的分子数比B状态多,则气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞次数NA>NB,NA>NC,D项正确。
根据图像可知,VA=VB<VC,则单位体积的分子数关系为nA=nB>nC,B项错误。
由上述分析可知TA=TC>TB,分子的平均速率vA=vC>vB,气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力FA=FC>FB,C项错误。
由A、B两项可知vA=vC>vB,nA=nB>nC,可知A与C状态的分子平均速率相等,但C状态分子数密度较小,则单位时间内C状态撞击器壁的分子数比A状态少;A与B状态的分子数密度相等,但A状态的分子平均速率大,单位时间内A状态撞击器壁的分子数比B状态多,则气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞次数NA>NB,NA>NC,D项正确。
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