题目内容

[物理一选修3-3]
(1)下列说法:正确的是
 

A.由阿伏伽德罗常数、气体的摩尔质量和密度,可以估算般该种气体分子的大小
B.悬浮在液体中的固体微粒越小,布朗运动就越明显
C.分子间的引力随分子间距离的增大而增大,分子间斥力随分子间距离的增大而减小
D.根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传到高温物体
(2)内壁光滑的导热气缸开口向上竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中,用不计质量的活塞封闭着体积为2.73×10-3m3的理想气体,活塞面积为2.00×10-4m2.现在活塞上方缓缓倒上沙子,使封闭气体的体积变为原来的
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.然后将气缸移出水槽,缓慢加热,使气体体积重新变为2.73×10-3m3(大气压强P0=1.00×105Pa,g=10m/s2
求:
①所加沙子的质量;
②气缸内气体最终的温度.
分析:(1)正确解答本题需要掌握:可以求出液体或固体分子的体积,但是不能求出气体分子的体积,可以求出气体分子活动的空间;明确布朗运动的特点、实质;分子间的引力、斥力和分子之间距离的关系;熟练应用热力学第二定律解决问题.
(2)在冰水混合物中时,被封气体发生等温变化,将气缸移出水槽,缓慢加热,使气体体积重新变为2.73×10-3m3,被封气体发生等压变化,根据理想气体方程求解.
解答:解:(1)A、只要知道液体、固体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数,则摩尔体积除以阿伏伽德罗常数就是液体、固体分子的体积,但是对于气体,无法求出气体分子的体积,可以求出气体所占的空间,故A错误;
B、悬浮在液体中的固体微粒越小,来自各方向的撞击抵消的越少,则布朗运动就越明显,故B正确;
C、分子之间的引力和斥力随着距离的变化规律是相同的,但是距离对斥力的影响大,故C错误;
D、在引起其他变化的情况下,热量可以从低温物体传递到高温物体,故D错误.
故选B.  
(2)在冰水混合物中时,被封气体发生等温变化
P1V1=P2V2
 V2=
4
5
V1    
P2=
5
4
P1=1.25×105Pa,
又P2=P0+
mg
S

m=0.5 kg                                                                                
②将气缸移出水槽,缓慢加热,使气体体积重新变为2.73×10-3m3,被封气体发生等压变化,
V2
T2
=
V3
T3

T2=273K
V3=
5
4
V2
解得T3=341.25K
故答案为:(1)B
(2)①所加沙子的质量是0.5 kg;
②气缸内气体最终的温度是341.25K.
点评:对于热学知识要大都需要记忆,因此平时注意加强记忆和积累;
熟练应用理想气体方程解题.
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