题目内容

17.锅炉中的水沸腾后,从锅底不断生成气泡并上升到水面后破裂,在气泡上升的过程中,下列说法正确的是(  )
A.由于分子斥力的作用,气泡膨胀B.气体组成的系统的熵增加
C.气体一定吸收热量D.气体每个分子的动能均不变

分析 水沸腾后温度不变,所以可以认为气泡上升的过程中温度不变,根据压强的原理分析压强的变化,根据理想气体的状态方程分析体积的变化,根据热力学第二定律分析熵的变化;根据热力学第一定律分析说法吸收热量;温度是分子的平均动能的标志.

解答 解:A、水沸腾后温度不变,所以可以认为气泡上升的过程中温度不变;由于气泡上升的过程中气体的压强减小,所以气泡的体积增大.所以气泡体积的增大与压强的减小有关,而气体的分子之间的相互作用力可以忽略不计.故A错误;
B、根据热力学第二定律可知,气泡上升的过程中气泡体积的增大过程是不可逆的,所以气体组成的系统的熵增加.故B正确;
C、气体的内能仅仅与分子的平均动能有关,气泡上升的过程中气泡体积的增大,对外做功而温度不变,所以根据热力学第一定律可知,气体一定吸收热量.故C正确;
D、温度是分子的平均动能的标志,是大量分子运动的统计规律,对单个的分子没有意义,所以气泡的温度不变,只是分子的平均动能不变 不能说明气体每个分子的动能均不变.故D错误;
故选:BC.

点评 该题以气泡的上升为例,考查热力学第一定律、热力学第二定律、压强的微观意义以及温度的微观意义等,要注意热力学第二定律的几种不同的说法以及意义.

练习册系列答案
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4.如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系.小车上固定一个盒子,盒子内盛有沙子.沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m,小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M.
(1)验证在质量不变的情况下,加速度与合外力成正比:从盒子中取出一些沙子,装入沙桶中,称量并记录沙桶的总重力mg,将该力视为合外力F,对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出.多次改变合外力F的大小,每次都会得到一个相应的加速度.本次实验中,桶内的沙子取自小车中,故系统的总质量不变.以合外力F为横轴,以加速度a为纵轴,画出a-F图象,图象是一条过原点的直线.
①a-F图象斜率的物理意义是$\frac{1}{M+m}$.
②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理?答:合理.(填“合理”或“不合理”)
③本次实验中,是否应该满足M?m这样的条件?答:否 (填“是”或“否”);理由是因为实验的研究对象是整个系统,系统受到的合外力就等于mg.
(2)验证在合外力不变的情况下,加速度与质量成反比:保持桶内沙子质量m不变,在盒子内添加或去掉一些沙子,验证加速度与质量的关系.本次实验中,桶内的沙子总质量不变,故系统所受的合外力不变.用图象法处理数据时,以加速度a为纵横,应该以$\frac{1}{M+m}$为横轴.

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