1、专题七自选模块第15讲分子动理论气体及热力学定律(选修33)1(1)如图7157所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动下列说法正确的是()图7157A转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量B转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身C转动的叶片不断搅动热水，水温升高D叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量(2)如图7158所示，内壁光滑的气缸水平放置，一定质量的理想气体被活塞密封在气缸内，外界大气压强为p0.现对气缸缓慢加热，气体
2、吸收热量Q后，体积由V1增大为V2.则在此过程中，气体分子平均动能_(选填“增大”、“不变”或“减小”)，气体内能变化了_图7158解析(1)形状记忆合金从热水中吸收热量后，伸展划水时一部分热量转变为水和转轮的动能，另一部分释放到空气中，根据能量守恒定律可知只有D项正确(2)气体等压膨胀，由C可知T增在，所以气体分子平均动能增大由热力学第一定律可得：UQp0(V2V1)答案(1)D(2)增大Qp0(V2V1)2(1)人类对自然的认识是从宏观到微观不断深入的过程，以下说法正确的是_A液体的分子势能与体积有关B晶体的物理性质都是各向异性的C温度升高，每个分子的动能都增大D露珠呈球状是由于液体表面张
3、力的作用(2)气体温度计结构如图7159所示玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点h114 cm，后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点h244 cm.(已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76 cmHg)此过程A内气体内能_(填“增大”或“减小”)，气体不对外做功，气体将_(填“吸热”或“放热”)图7159解析(1)分子势能与分子间距有关，选项A正确；晶体分为单晶体和多晶体、单晶体的物理性质具有各向异性，而多晶体具有各向同性，选项B错误；温度升
4、高，分子平均动能增大，但每个分子的动能不一定增大，选项C错误；露珠呈球状就是因为液体表面张力的作用，选项D正确(2)增大；吸热答案(1)AD(2)增大吸热3.一定质量的理想气体，由初始状态A开始，按图71310中箭头所示的方向进行了一系列状态变化，最后又回到初始状态A，即ABCDA(其中AD、BC与纵轴平行，AB、CD与横轴平行)，这一过程称为一个循环，则：图71310(1)由AB，气体分子的平均动能_(填“增大”“减小”或“不变”)(2)由BC，气体的内能_(填“增大”“减小”或“不变”)(3)由CD，气体_热量(填“吸收”或“放出”)(4)已知气体在A状态时的温度为300 K，求气体在该循
5、环过程中的最高温度为多少？解析(1)从pV图象上可以看出AB，对应压强恒为p2，是等压过程，由恒量，当V增大时，T增大，则分子平均动能增大；(2)BC，气体体积V不变，由恒量，当p减小时，T减小，气体内能减小；(3)CD，气体压强p不变，由恒量，当V减小时，T减小，内能减小，U取负，V减小，外界对气体做功，W取正，由热力学第一定律WQU知Q应取负，即放热；(4)B点是气体温度最高处，从AB，由，代入数值可求得TB900 K.答案(1)增大(2)减小(3)放出(4)900 K4(1)下列说法正确的是_A物体体积膨胀时，分子间距增大，分子势能也增大B物体温度升高，分子平均动能不一定增大C随着科学技
6、术水平的提高，终有一天可以把内能全部转化为机械能，而不引起其他变化D绝热气体膨胀过程中，气体内能一定减少(2)对于一定质量的理想气体，以p、V、T三个状态参量中的两个为坐标轴建立直角坐标系，在坐标系上描点直观地表示这两个参量的数值如图71511甲、乙所示，两个坐标系中，两个点分别表示相同质量的某种理想气体的两个状态根据坐标系中不同点的位置来比较第三个参量的大小图71511pT图象中(图甲)A、B两个状态，_状态体积小pV图象中(图乙)E、F两个状态，_状态温度低解析(1)体积增大，分子势能不一定增大，故A选项错误；温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子平均动能一定增大，故B选项错误；C选项违
7、背了热力学第二定律，故C选项错误；由热力学第一定律，绝热过程体积膨胀气体对外做功，气体内能一定减小，故D选项正确(2)题图甲中的倾斜直线为等容线，斜率越小，体积越大，所以VBVA；题图乙中的双曲线为等温线，离原点越远，温度越高，所以TE TF.答案(1)D(2)AF5(1)以下说法中正确的是_A分子间的距离增大时，分子间的引力增大、斥力减小B物体的温度升高时，其中的每个分子的动能都将增大C物体吸热时，它的内能不一定增加D热量可以由低温物体传到高温物体(2)利用油膜法估测油酸分子直径的大小时，用滴管将体积分数为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1 mL酒精油酸溶液时的滴数N；则每滴油酸溶液中含有的油酸体积为_ mL，将n滴油酸酒精溶液滴到水面上，测得油酸薄膜的面积为S cm2；则单个油酸分子的直径为_ cm.解析(1)分子间距增大时，分子间的引力与斥力都减小；由于分子运动的无规则性，温度升高时，不是每个分子的动能都增加；物体吸热的同时对外做功，且做的功等于吸的热，则它的内能不变；通过做功，热量可以从低温物体传到高温物体(2)单个油酸分子的直径等于油膜的厚度，每滴油酸溶液的体积为 mL，每滴油酸溶液中含有的油酸体积为0.05% mL，油膜的体积为V0.05%n mL，则分子的直径(即油膜的厚度)为D(cm)答案(1)CD(2)0.05%
