Question

（3-3模塊）
（1）判斷以下說(shuō)法的正誤，在相應(yīng)的括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”
A．分子間距離增大，分子勢(shì)能一定增大______
B．有的物質(zhì)微粒在不同條件下可以按不同的規(guī)則在空間分布，因此可以生成不同的晶體______
C．一滴油酸酒精溶液體積為V，在水面上形成的單分子油膜的面積為S，則油酸分子的直徑______
D．已知某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為N_A，則該種物質(zhì)的分子體積為______
E．在溫度不變的情況下，增大液面上方飽和汽的體積，待氣體重新達(dá)到飽和時(shí)，飽和汽的密度不變，壓強(qiáng)也不變______
F．伴隨著熵增加的同時(shí)，一切不可逆過(guò)程總會(huì)使自然界的能量品質(zhì)不斷退化，逐漸喪失做功本領(lǐng)，所以人類必須節(jié)約能源______
（2）如圖所示，彈簧一端固定于水平臺(tái)面上，另一端與質(zhì)量為m活塞拴接在一起，開(kāi)口向下．質(zhì)量為M的氣缸與活塞一起封閉了一定質(zhì)量的氣體．已知?dú)飧缀突钊�均可與外界進(jìn)行熱交換．由于外界環(huán)境的溫度緩慢降低，被封氣體向外界釋放熱量Q，同時(shí)其內(nèi)能減少△U．已知大氣壓強(qiáng)為p，氣缸的橫截面積為S，氣缸壁厚忽略不計(jì)，重力加速度為g．則
①被封氣體的體積______．（填“增大”、“減小”或“不變”）
②活塞移動(dòng)距離為_(kāi)_____；氣缸移動(dòng)距離為_(kāi)_____．

Answer 1

【答案】分析：（1）本題根據(jù)熱力學(xué)基本知識(shí)進(jìn)行分析．
（2）①根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律進(jìn)行討論即可．②以活塞和氣缸整體為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件分析受力，由胡克定律求解彈簧形變量的變化，即可知道活塞移動(dòng)的距離．②根據(jù)熱力學(xué)第一定律求出外界對(duì)氣體做功，再由功的公式W=Fs求氣缸移動(dòng)的距離．
解答：解：（1）A、分子間距離增大，若分子表現(xiàn)為引力，分子勢(shì)能增大，而若分子力表現(xiàn)為斥力，分子勢(shì)能減小．故A錯(cuò)誤．
B、物質(zhì)微粒在不同條件下可以按不同的規(guī)則在空間分布，可以形成不同晶體．故B正確．
C、根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，若一滴純油酸的體積為V，在水面上形成的單分子油膜的面積為S，則油酸分子的直徑d=．故C錯(cuò)誤．
D、已知某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為N_A，則該種物質(zhì)的分子體積不一定為，對(duì)于固體或液體，分子間隙較小，可根據(jù)此式求出分子體積，對(duì)于氣體可求出分子占據(jù)的空間為積為．故D錯(cuò)誤．
E、在溫度不變的情況下，增大液面上方飽和汽的體積，待氣體重新達(dá)到飽和時(shí)，飽和汽的密度不變，壓強(qiáng)也不變．故E正確．
F、伴隨著熵增加的同時(shí)，能量品質(zhì)不斷退化，逐漸喪失做功本領(lǐng)，能源不斷消耗，人類必須節(jié)約能源．故F正確．
（2）①對(duì)氣缸進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件得氣體的壓強(qiáng)不變，
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，=恒量，壓強(qiáng)不變，溫度減小，所以體積逐漸減��；
②以活塞和氣缸整體為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件得知：彈簧受到的壓力不變，則彈簧的壓縮量不變，所以活塞不移動(dòng)，即移動(dòng)距離為0；
被封氣體向外界釋放熱量Q，同時(shí)其內(nèi)能減少△U，根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=Q+W得：外界對(duì)氣體做功W=Q-△U
又W=pSx，p=
聯(lián)立以上三式得：氣缸移動(dòng)距離x為：x=
故答案為：
（1）×√××√√
（2）①減小 
②0，
點(diǎn)評(píng)：第1題關(guān)鍵要打好知識(shí)基礎(chǔ)題，第2題對(duì)氣缸進(jìn)行受力分析，運(yùn)用平衡知識(shí)解決問(wèn)題．根據(jù)氣體狀態(tài)方程和已知的變化量去計(jì)算其它的物理量．