Question

（1）以下說法正確的有

 

（填正確答案標(biāo)號(hào)）
A．溫度低的物體內(nèi)能一定小
B．溫度低的物體分子運(yùn)動(dòng)的平均速率小
C．溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定增大，但并非所有分子的速率都增大
D．外界對(duì)物體做功時(shí)，物體的內(nèi)能不一定增加
E．自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性
（2）如圖所示，粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管A、B兩端開口，管內(nèi)有一段水銀柱，右管內(nèi)氣體柱長(zhǎng)為39cm，中管內(nèi)水銀面與管口A之間氣體柱長(zhǎng)為40cm，先將口B封閉，再將左管豎直插入水銀槽中，設(shè)整個(gè)過程溫度不變，穩(wěn)定后右管內(nèi)水銀面比中管內(nèi)水銀面高2cm，求：
①穩(wěn)定后右管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)p；
②左管A端插入水銀槽的深度h（大氣壓強(qiáng)p₀=76cmHg）．

Answer 1

分析：（1）物體的內(nèi)能與溫度、體積等因素有關(guān)．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，分子平均動(dòng)能越大．改變物體的內(nèi)能有兩種方式：做功和熱傳遞．自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性．
（2）①右管被封閉氣體作等溫變化，根據(jù)玻意耳定律和左右管中被封閉氣體的體積和壓強(qiáng)關(guān)系，列式求解穩(wěn)定后右管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)p．
②同理左管被封閉氣體做等溫變化，正確分析插入水銀槽深度與中左管內(nèi)氣體長(zhǎng)度變化以及液面差之間關(guān)系即可求解．

解答：解：（1）A、溫度低的物體內(nèi)能不一定小，還與物體的體積、分子數(shù)有關(guān)，故A錯(cuò)誤．
B、溫度低的物體分子運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定小，而平均速率不一定小，還與分子質(zhì)量有關(guān)，故B錯(cuò)誤．
C、溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，分子平均動(dòng)能越大．所以溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定增大，但由于分子運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的，所以不是所有分子的速率都增大，故C正確．
D、改變物體的內(nèi)能有兩種方式：做功和熱傳遞，外界對(duì)物體做功時(shí)，物體的內(nèi)能不一定增加，還與熱傳遞有關(guān)，故D正確．
E、自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，故E正確．
故選：CDE．
（2）①對(duì)右管中的氣體研究，該氣體作等溫變化，根據(jù)玻意耳定律得：
  p₀L₀S=p（L₀-

△h

2

）S，
式中 p₀=76cmHg，L₀=39cm，△h=2cm，
代入解得，p=78cmHg
②插入水銀槽后左管中氣體的壓強(qiáng)為：p′=p+△h=78cmHg+2cmHg=80cmHg．
左管豎直插入水銀槽中時(shí)，槽內(nèi)水銀表面的壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)，設(shè)左管內(nèi)外水銀面高度差為h₁，此時(shí)左管內(nèi)壓強(qiáng)還可以表示為：
 p′=p₀+h₁，則得：h₁=80cmHg-76cmHg=4cmHg．
根據(jù)玻意耳定律得：
 p₀LS=p′L′S
式中L=40cm，p₀=76cmHg，代入解得，L′=

p0L

p′

=38cm
根據(jù)幾何關(guān)系得：h=L+

△h

2

-L′+h₁=7cm
故答案：（1）CDE．
（2）①穩(wěn)定后右管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)p是78cmHg；②左管A端插入水銀槽的深度h是7cm．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了等溫變化氣態(tài)方程的應(yīng)用，難點(diǎn)在于根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系確定氣體長(zhǎng)度的變化以及插入液面內(nèi)玻璃管的長(zhǎng)度，可以運(yùn)用假設(shè)法進(jìn)行理解．