Question

（1）下列说法掌握正确的是     （ ）
A．有的物质微粒在不同条件下可以按不同的规则在空间分布，因此可以生成不同的晶体
B．一滴油酸酒精溶液体积为V，在水面上形成的单分子油膜的面积为S，则油酸分子的直径d=
C．已知某物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N_A，则该种物质的分子体积为v=
D．在温度不变的情况下，增大液面上方饱和汽的体积，待气体重新达到饱和时，饱和汽的密度不变，压强也不变
E．伴随着熵增加的同时，一切不可逆过程总会使自然界的能量品质不断退化，逐渐丧失做功本领，所以人类必须节约能源
（2）某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中，在接近山顶时他裸露在手腕上的防水手表的表盘玻璃突然爆裂了．而手表没有受到任何撞击，该手表出厂时给出的参数为：27℃时表内气体压强为1.0×10⁵ Pa（常温下的大气压强值），当内外压强差超过6.0×10⁴ Pa时表盘玻璃将爆裂．当时登山运动员携带的温度计的读数是-21℃，表内气体体积的变化可忽略不计．
①通过计算判断手表的表盘是向外爆裂还是向内爆裂的？
②当时外界的大气压强为多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）有的物质微粒在不同条件下可以按不同的规则在空间分布，生成不同的晶体．油酸分子的直径等于纯油酸的体积与单分子油膜的面积之比．固态或液体分子间隙很小，可以估算分子的体积．在温度不变的情况下，增大液面上方饱和汽的体积，待气体重新达到饱和时，饱和汽的密度不变，压强也不变．根据熵的物理意义分析人类为什么必须节约能源．
（2）根据查理定律求出温度为-21℃时表内气体的压强，再分析表盘是向外爆裂还是向内爆裂的．根据表盘玻璃将爆裂时内外压强差求出当时外界的大气压强．
解答：解：（1）
A、有的物质微粒在不同条件下可以按不同的规则在空间分布，生成不同的晶体．故A正确．
B、由题，一滴油酸酒精溶液体积为V，一滴纯油酸的体积小于V，油酸分子的直径d＜．故B错误．
C、若该物质是固态或液态，分子间隙很小，则该种物质的分子体积为v=，若该物质是气态，则分子体积v＜．故C错误．
D、在温度不变的情况下，增大液面上方饱和汽的体积，待气体重新达到饱和时，饱和汽的密度不变，压强也不变．故D正确．
E、根据熵的物理意义：熵是物体内分子运动无序程度的量度，伴随着熵增加的同时，一切不可逆过程总会使自然界的能量品质不断退化，逐渐丧失做功本领，所以人类必须节约能源．故E正确．
故选ADE
（2）①以表内气体为研究对象，
初状态：p₁=1.0×10⁵Pa，T₁=273+27=300K，
末状态：压强为p₂，T₂=273K-21K=252K，
根据查理定律，有 
解得p₂=8.4×10⁴Pa
如果手表的表盘玻璃是向内爆裂的，则外界的大气压强至少为
p=8.4×10⁴+6.0×10⁴=1.44×10⁵Pa，
大于山脚下的大气压强（即常温下大气压强），这显然是不可能的，所以可判断手表的表盘玻璃是向外爆裂的．
②当时外界的大气压强为：p₁=p₂-6.0×10⁴=2.4×10⁴Pa
答：
（1）ADE；
（2）①通过计算得到手表的表盘向内爆裂的．
②当时外界的大气压强为2.4×10⁴Pa．
点评：本题有两个估算问题：一是估算油酸的直径，二是估算分子体积，都要建立物理模型，注意气体分子的大小不能估算．