Question

（1）下列說法正確的是

D

A．當分子間距離增大時，分子間作用力減小，分子勢能增大
B．已知某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，密度為，阿伏加德羅常數(shù)為N_A，則該種物質(zhì)的分子體積為
C．自然界發(fā)生的一切過程能量都是守恒的，符合能量守恒定律的宏觀過程都能自然發(fā)生
D．液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，液體表面存在張力
（2）根據(jù)分子動理論和熱力學定律，下列說法正確的是

B

A．布朗運動是液體分子的運動，說明分子在做永不停息的無規(guī)則運動
B．分子間既存在引力也存在斥力，分子力是它們的合力
C．溫度是物體分子熱運動的平均動能的標志，因而絕對零度是可能達到的
D．第二類永動機不可能制造成的原因是因為違背了能的轉(zhuǎn)化和守恒定律
（3）如圖所示，質(zhì)量為m=10kg的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體密封在氣缸中，開始時活塞距氣缸底高度h₁=40cm，此時氣體的溫度T₁=300K．現(xiàn)緩慢給氣體加熱，氣體吸收熱量Q=420J，活塞上升到距氣缸底h₂=60cm處．已知活塞面積S=50cm²，大氣壓強P₀=1.0×10⁵Pa，不計活塞與氣缸之間的摩擦，重力加速度g取10m/s²．求：給氣體加熱的過程中，氣體增加的內(nèi)能△U．

Answer 1

分析：（1）當分子間距離增大時，分子力作用力不一定減小，分子勢能不一定增大．對于固體或液體，分子間距離較小，根據(jù)摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比，可求出分子的體積，而氣體分子間空隙較大，不能用這種方法求解分子體積．符合能量守恒定律的宏觀過程不一定都能自然發(fā)生，有的過程有方向性．液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，分子間存在相互作用的引力．
（2）布朗運動不是液體分子的運動，是液體分子無規(guī)則運動的反映．分子間引力與斥力同時存在，分子力是它們的合力．溫度是物體分子熱運動的平均動能的標志，絕對零度是不可能達到的．第二類永動機沒有違背了能的轉(zhuǎn)化和守恒定律．
（3）緩慢給氣體加熱，氣體發(fā)生等壓膨脹，以活塞為研究對象，求出氣體的壓強，再求出氣體對外做功，根據(jù)熱力學第一定律求解氣體增加的內(nèi)能△U．

解答：解：
（1）A、當分子間距離增大時，分子力作用力不一定減小，分子勢能不一定增大．故A錯誤．
     B、對于固體或液體，分子間距離較小，根據(jù)摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比，可求出分子的體積，而氣體分子間空隙較大，不能用這種方法求解分子體積．故B錯誤．
     C、符合能量守恒定律的宏觀過程不一定都能自然發(fā)生，有的過程有方向性．故C錯誤．
     D、液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，分子間存在相互作用的引力，從而產(chǎn)生了表面張力．故D正確．
故選D．
（2）A、布朗運動是懸浮在液體中顆粒的運動，是液體分子無規(guī)則運動的反映．故A錯誤．
     B、分子間引力與斥力同時存在，分子力是它們的合力．故B正確
     C、溫度是物體分子熱運動的平均動能的標志，絕對零度是不可能達到的．故C錯誤．
     D、第二類永動機沒有違背了能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，而違反了熱力學第二定律．故D錯誤．
故選B
（3）緩慢給氣體加熱，該過程是等壓變化過程，設(shè)氣體的壓強為P，對外做功為W
        對活塞受力分析：p₀s+mg=ps   
        氣體對外做功：W=-ps（h₂-h₁）  
        由熱力學第一定律可知：△U=W+Q
   聯(lián)立代入解得：△U=300J    
故答案為：
（1）D  （2）B    （3）氣體增加的內(nèi)能△U=300J．

點評：本題考查對熱力學知識的理解與掌握程度．對于氣體的狀態(tài)變化，關(guān)鍵分析隱含的條件，確定是何種變化過程．