题目

题型：同步题难度：来源：

一定质量的某种气体，当它的压强变为原来的3倍，体积减小为原来的一半时，其热力学温度变为原来的多少？试从压强和温度的微观意义进行说明。

答案

解：从压强和温度的微观意义对上述结果进行说明：从微观角度看，气体的压强大小跟两个因素有关：一个是气体分子的平均动能；一个是气体分子的密集程度，当体积减小为原来的一半时，气体分子的密集程度变为原来的2倍，这时气体的压强相应的变为原来的2倍，但还不能满足题意（题目要求压强变为原来的3倍），这时，只能从另外一个因素考虑，即增加气体分子的平均动能。而气体分子的平均动能是由温度来决定的，即应升高温度。根据计算，气体的热力学温度应变为原来的1.5倍，这时压强便在两个因素（体积减小——分子密集程度增大，温度升高——分子的平均动能增大）的共同作用下变为原来的3倍
设原来气体的压强为P₀、体积为V₀、热力学温度为T₀，则末状态压强变为3P₀、体积变为
由理想气体的状态方程，得