Question

【題目】【物理——選修3-3]

(1)下列說法中正確的是____

A．一定質(zhì)量的理想氣體體積增大時，其內(nèi)能一定減少

B．氣體的溫度降低，某個氣體分子熱運動的動能可能增加

C．當(dāng)水面上方的水蒸氣達(dá)到飽和狀態(tài)時，水中不會有水分子飛出水面

D．氣體對器壁的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的

E．在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進(jìn)行計算，會使分子直徑計算結(jié)果偏大

(2)如圖所示，右側(cè)有擋板的導(dǎo)熱氣缸固定在水平地面上，氣缸內(nèi)部總長為21 cm，活塞橫截面積為10 cm2，厚度為1cm，給活塞施加一向左的水平恒力F=20 N，穩(wěn)定時活塞封閉的氣柱長度為10 cm。大氣壓強(qiáng)為1.0x105 Pa，外界溫度為27℃，不計摩擦。

①若將恒力F方向改為水平向右，大小不變，求穩(wěn)定時活塞封閉氣柱的長度_____ ；

②若撤去外力F，將外界溫度緩慢升高，當(dāng)擋板對活塞的作用力大小為60 N時，求封閉氣柱的溫度_____。

Answer 1

【答案】 BDE 15cm 800K

【解析】A、根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知，體積都增大時，但是壓強(qiáng)變化的關(guān)系未知，故溫度變化未知，則內(nèi)能的變化無法確定，故A錯誤；

B、氣體的溫度降低，平均動能減小，但某個氣體分子熱運動的動能可能增加，B正確；

C、由于分子的無規(guī)則的運動，當(dāng)水面上方的水蒸氣達(dá)到飽和狀態(tài)時，水中仍然會有水分子飛出水面，故選項C錯誤；

D、氣體的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的一種持續(xù)的壓力，故D正確；

E、將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進(jìn)行計算，體積偏大，則直徑偏大，故E正確。

（2）①溫度不變，設(shè)被封閉氣體壓強(qiáng)分別為、，氣柱的長度分別為、，

則有：， ，，

根據(jù)玻意耳定律有：，解得：。

②設(shè)氣缸升溫前后溫度分別為、，升溫后氣柱長度為

，

最后氣體壓強(qiáng)，

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得到：，解得：。