Question

（1）如图1所示为一竖直放置的圆筒形注射器，活塞上端接有气压表，能够直接表示出注射器内密闭理想气体的压强．开始时活塞处于静止状态，若用力推动活塞，使活塞缓慢向下移动一段距离，不计活塞与注射器内壁间的摩擦，环境温度保持不变，密闭气体与外界保持良好的热交换．在活塞移动过程中，密闭气体的压强

增大

（选填“增大”、“减小”或“不变”），密闭气体

放热

 （选填“吸热”或“放热”）．
（2）在做用油膜法估测分子的大小实验中，油酸酒精溶液的浓度为每10⁴mL溶液中有纯油酸6mL．用注射器测得50滴这样的溶液为1mL．把l滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅水盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃放在坐标纸上，其形状如图2所示，坐标纸正方形小方格的边长为20mm．则油酸膜的面积是

2.4×10^-2

m²，每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是

1.2×10^-11

m³，根据上述数据，可估算出油酸分子的直径为

5×10^-10

m．

Answer 1

分析：（1）由题意，密闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律分析压强的变化．塞缓慢向下移动，温度不变，气体的内能不变，外界对气体做功，根据热力学第一定律分析吸放热情况；
（2）先数出坐标纸上方格的个数，然后求出油膜的面积．一滴溶液的体积乘以溶液的浓度，就是1滴酒精油酸溶液所含纯油的体积．油酸的体积除以油膜的面积，就是油膜厚度，即油酸分子的直径．

解答：解：（1）用力推动活塞，使活塞缓慢向下移动一段距离后，密闭气体的体积减小，而气体发生了等温变化，根据玻意耳定律pV=c可知，气体的压强增大．
气体温度不变，内能不变，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律知，气体放热．
（2）由图示坐标纸可知，油膜所占方格数是60（超过半个算一个，不足半个舍去），则油膜的面积S=60×（20×10^-3）²=2.4×10^-2m²；
一滴酒精油酸溶液含纯油酸的体积V=

1mL

50

×

6mL

104mL

ml=1.2×10^-5mL=1.2×10^-5cm³=1.2×10^-11m³；
故油酸分子的直径d=

V

S

=

1.2×10-11

2.4×10-2

=5.0×10^-10m；
故答案为：
（1）增大，放热
（2）2.4（±0.1）×10^-2，1.2×10^-11，5×10^-10

点评：第1题是热力学第一定律和玻意耳定律的简单运用，属于基础题．第2题考查了油膜法测分子直径的实验数据处理，要懂得测量的原理，解题时要注意各物理量的单位．