Question

（1）下列說法中正確的是

 

A．雨水沒有透過布雨傘是因為液體表面存在張力
B．分子間的距離r增大，分子間的作用力一定做負功，分子勢能增大
C．晶體不一定都表現(xiàn)為各向異性
D．懸浮在液體中的微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)越多，布朗運動越明顯
（2）如圖所示，將一個汽缸豎直放置在水平桌面上，在汽缸內(nèi)用一個活塞封閉了一定質(zhì)量的氣體．在活塞上面放置一個物體，活塞和物體的總質(zhì)量為10kg，活塞的橫截面積為：S=100cm²．已知外界的大氣壓強為P₀=1×10⁵Pa，不計活塞和汽缸之間的摩擦力．在汽缸內(nèi)部有一個電阻絲，接通電源后活塞緩慢升高h=10cm，則
①在這一過程中氣體膨脹對外界做功多少焦耳？（g=10m/s²）
②在第①問中，若缸內(nèi)氣體的初始溫度為27℃，體積為3×10^-3m³，試求接通電源后缸內(nèi)氣體的溫度是多少℃？

Answer 1

分析：（1）雨水沒有透過布雨傘是因為液體表面存在張力，液體表面分子存在表面張力；分子間距離等于平衡距離時，分子勢能最小，分子間距離從平衡距離開始不論距離變大還是變小，分子勢能都增加；固態(tài)顆粒越小，液體溫度越高，布朗運動越明顯．
（2）①氣體等壓膨脹，氣體膨脹過程中對外界做功為W=PSh；
②氣體等壓膨脹，根據(jù)蓋呂薩克定律列式求解即可．

解答：解：（1）A、由于液體表面存在張力，雨水在表面張力作用下沒有透過布雨傘，故A正確；
B、如果分子間距離r大于分子間的平衡距離，分子間距離增大時分子做負功，分子勢能增加，如果分子間距離r小于分子間的平衡距離，分子間距離變大時，分子力做正功，分子勢能減小，故B錯誤；
C、晶體分單晶體和多晶體，只有單晶體具有規(guī)則形狀，各向異性，而多晶體沒有規(guī)則形狀，各向同性，故C正確；
D、懸浮在液體中的微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)雖然越多，但是碰撞的不平衡性越不明顯，布朗運動越不明顯，故D錯誤；
故選AC．
（2）①氣體膨脹過程中對外界做功為：
W=Fh=PSh=（P₀+

mg

S

）Sh=（1×10⁵Pa+

100N

100×10-4m2

）×0.01m²×0.1m=110J；
②氣體等壓膨脹，根據(jù)蓋呂薩克定律，有：

V1

T1

=

V2

T2

解得：T₂=

V2

V1

T1=

3×10-3m3+100×10-4m2×0.1m

3×10-3m3

×(273+27)K=400K；
故：t₂=T₂-273=127°C
故答案為：（1）A C；（2）①110J；②127℃．

點評：本題第一問考查了液體表面張力、分子力與分子勢能、晶體、布朗運動等，知識點多，難度小，要多看書；第二問明確是等壓膨脹過程，根據(jù)蓋呂薩克定律列式求解即可．