Question

（2010?南通二模）A．（選修模塊3-3）
（1）下列說法中正確的是

AD

A．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
B．擴散運動就是布朗運動
C．蔗糖受潮后會粘在一起，沒有確定的幾何形狀，它是非晶體
D．對任何一類與熱現(xiàn)象有關的宏觀自然過程進行方向的說明，都可以作為熱力學第二定律的表述
（2）將1ml的純油酸加到500ml的酒精中，待均勻溶解后，用滴管取1ml油酸酒精溶液，讓其自然滴出，共200滴．現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi)，待油膜充分展開后，測得油膜的面積為200cm²，則估算油酸分子的大小是

5×10^-10

m（保留一位有效數(shù)字）．
（3）如圖所示，一直立的汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞橫截面積為S，汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導熱的，開始活塞被固定，打開固定螺栓K，活塞下落，經(jīng)過足夠長時間后，活塞停在B點，已知AB=h，大氣壓強為p₀，重力加速度為g．
①求活塞停在B點時缸內(nèi)封閉氣體的壓強；
②設周圍環(huán)境溫度保持不變，求整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q（一定量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)液體表面層分子間距離，分析分子間的作用力．布朗運動與擴散現(xiàn)象意義不同．鹽顆粒大小變化不改變晶體的結(jié)構(gòu)．根據(jù)第二類永動機的原理分析．
（2）算出一滴油酸酒精溶液中所含油酸體積，根據(jù)d=

V

S

求出分子直徑．
（3）根據(jù)活塞處于平衡狀態(tài)可以求出被封閉氣體壓強，體積縮小外界對氣體做功，因此根據(jù)熱力學第一定律可求出傳遞的熱量．

解答：解：（1）A、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吸引力，從而產(chǎn)生表面張力．故A正確；
B、布朗運動是懸浮在液體中的顆粒做的無規(guī)則運動，是液體分子無規(guī)則運動的間接反映．而擴散運動是分子運動的直接反映．故B錯誤；
C、蔗糖受潮后會粘在一起，沒有確定的幾何形狀，它是多晶體，故C錯誤；
D、對任何一類與熱現(xiàn)象有關的宏觀自然過程進行方向的說明，都可以作為熱力學第二定律的表述，故D正確；
故選AD；
（2）根據(jù)題意，一滴油酸酒精溶液含有的油酸體積為：V=

1

200

×

1

500

=1×10-5ml，
所以油酸分子的大小：d=

V

S

=

1×10-5

200

=5×10-8cm=5×1010m，
故答案為：5×10^-10；
（3）①活塞處于平衡狀態(tài)有：P₀s+mg=Ps，所以被封閉氣體壓強為：P=P₀+

mg

S

故答案為：P=P0+

mg

S

；
②被封閉氣體體積縮小，外界對氣體做功為：W=（P₀s+mg）h，由于氣體溫度不變，因此內(nèi)能不變，根據(jù)△U=W+Q可知，氣體對外傳遞熱量好外界對氣體做功相等．
故答案為：W=（P₀s+mg）h．

點評：本題對熱學知識進行了比較全面的考查，平時要注意加強綜合訓練，提高應用物理知識解決問題能力．