题目有误,出题者只看到了问题的一面,忽略了另三面.
出题者是在假定瓶内气体内能不变的条件下,得到臭氧分子分解后随着总分子数的增多,分子平均动能下降,得出温度下降的结论的.
实际上这是一厢情愿.
臭氧瓶内气体内能真的不变吗?不是!先不看臭氧,其它瓶中温度都是上升的.阳光照射,物体吸热温度上升,此乃常识.我们姑且认为臭氧分解会引起温度下降,但这瓶臭氧就眼睁睁地看着自己温度下降,却不吸收阳光的能量吗?
更进一步,臭氧分解是放热反应还是吸热放应?我们知道臭氧没有氧气稳定,就是说臭氧分子的能量高.那么在分解的时候,必然要放热.这部分热量会放到外界吗?答案是假定分解降温,那么这部分热量将用于补偿氧气分子的热运动动能,而不会散发到外界,只有当它的温度超过外界时,才会放热发光.这又引起温度的升高趋势.
再进一步,臭氧为什么会分解?臭氧吸收了阳光中的紫外部分,使其能量进一步升高,而变得异常不稳定,从而导致分解.这里被吸收的紫外线能量后来会被释放到外界吗?假定发生了降温就不会,道理同上.
总结：由于上述三种情况都会导致臭氧瓶中气体分子热运动的加剧,因此仅从分解后分子数的变化来判断平均动能的变化,明显是错误的.对于本问题,没有任何证据可以说明分子数增多导致的降温趋势一定大于前三个因素导致的升温趋势.实际上对于三个因素中的任何一个都不能断言,更别说三个因素共同作用了.
附：对楼上说法的纠正“pv＝nRT,v不变”n增大为什么就不会增大p,而是一定要减少T呢.“p是由气体分子的运动决定”T难道就不是由气体分子的运动决定?