Question

（1）下列说法中正确的是

 

A．雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力
B．分子间的距离r增大，分子间的作用力一定做负功，分子势能增大
C．晶体不一定都表现为各向异性
D．悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显
（2）如图所示，将一个汽缸竖直放置在水平桌面上，在汽缸内用一个活塞封闭了一定质量的气体．在活塞上面放置一个物体，活塞和物体的总质量为10kg，活塞的横截面积为：S=100cm²．已知外界的大气压强为P₀=1×10⁵Pa，不计活塞和汽缸之间的摩擦力．在汽缸内部有一个电阻丝，接通电源后活塞缓慢升高h=10cm，则
①在这一过程中气体膨胀对外界做功多少焦耳？（g=10m/s²）
②在第①问中，若缸内气体的初始温度为27℃，体积为3×10^-3m³，试求接通电源后缸内气体的温度是多少℃？

Answer 1

分析：（1）雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力，液体表面分子存在表面张力；分子间距离等于平衡距离时，分子势能最小，分子间距离从平衡距离开始不论距离变大还是变小，分子势能都增加；固态颗粒越小，液体温度越高，布朗运动越明显．
（2）①气体等压膨胀，气体膨胀过程中对外界做功为W=PSh；
②气体等压膨胀，根据盖吕萨克定律列式求解即可．

解答：解：（1）A、由于液体表面存在张力，雨水在表面张力作用下没有透过布雨伞，故A正确；
B、如果分子间距离r大于分子间的平衡距离，分子间距离增大时分子做负功，分子势能增加，如果分子间距离r小于分子间的平衡距离，分子间距离变大时，分子力做正功，分子势能减小，故B错误；
C、晶体分单晶体和多晶体，只有单晶体具有规则形状，各向异性，而多晶体没有规则形状，各向同性，故C正确；
D、悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数虽然越多，但是碰撞的不平衡性越不明显，布朗运动越不明显，故D错误；
故选AC．
（2）①气体膨胀过程中对外界做功为：
W=Fh=PSh=（P₀+

mg

S

）Sh=（1×10⁵Pa+

100N

100×10-4m2

）×0.01m²×0.1m=110J；
②气体等压膨胀，根据盖吕萨克定律，有：

V1

T1

=

V2

T2

解得：T₂=

V2

V1

T1=

3×10-3m3+100×10-4m2×0.1m

3×10-3m3

×(273+27)K=400K；
故：t₂=T₂-273=127°C
故答案为：（1）A C；（2）①110J；②127℃．

点评：本题第一问考查了液体表面张力、分子力与分子势能、晶体、布朗运动等，知识点多，难度小，要多看书；第二问明确是等压膨胀过程，根据盖吕萨克定律列式求解即可．