Question

（1）有以下说法：

A．“用油膜法估测分子的大小”实验中油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜的面积
B．理想气体在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比
C．气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大
D．物理性质各向同性的一定是非晶体
E．液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的
F．控制液面上方饱和汽的体积不变，升高温度，则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大，密度增大，压强也增大
G．让一小球沿碗的圆弧型内壁来回滚动，小球的运动是可逆过程其中正确的是______．
（2）如图甲所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞上放一砝码，活塞和砝码的总质量为m，现对汽缸缓缓加热使汽缸内的空气温度从T_I升高到T₂，且空气柱的高度增加了△l，已知加热时气体吸收的热量为Q，外界大气压强为p，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？请在下面的图乙的V-T图上大致作出该过程的图象（包括在图象上标出过程的方向）．

Answer 1

【答案】分析：（1）在用油膜法估测分子的大小”实验中，我们做了些理想化处理，认为油酸分子之间无间隙，油酸膜为单层分子．
压强p与热力学温度T成正比，必须是一定量的理想气体．
温度是分子平均动能的量度．
非晶体和多晶体是物理性质各向同性的．
液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的．
温度升高时，液体分子的平均动能增大，单位时间里从液面飞出的分子数增多，质量增大．
在运动过程中有能量损失，为不可逆过程．
（2）由受力分析可知，气体膨胀过程中气体的压强不变，气体对外做功，则由热力学第一定律可求得内能的变化；
因压强不变，气体做等压变化，则可知体积与热力学温度成正比，即可得出V-T图象．
解答：解：（1）A、用油膜法估测分子的大小”实验中认为油酸分子之间无间隙，油酸膜为单层分子，所以可以认为油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜的面积，故A正确．
B、没有确保是一定质量的理想气体，压强p与热力学温度T不一定成正比，故B错误．
C、温度是气体分子平均动能的量度，气体分子的平均动能越大，温度越高，故C错误．
D、多晶体的物理性质各向同性，所以不一定是非晶体，也有可能是多晶体，故D错误．
E、液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的．故E正确．
F、温度升高时，液体分子的平均动能增大，单位时间里从液面飞出的分子数增多，所以达到动态平衡后该饱和汽的质量增大，密度增大，压强也增大，故F正确．
G、在运动过程中有能量损失，故为不可逆过程，故G错误．
故选AEF．
（2）由受力分析和做功分析知，在气体缓缓膨胀过程中，活塞与砝码的压力对气体做负功，大气压力也对气体做负功；
外界对气体所做的功W=-mg△l-pS△l；
根据热力学第一定律得：△U=W+Q=-mg△l-pS△l+Q；
气体做等压变化，则体积随热力学温度成正比变化，V-T图所图所示：
故答案为（1）AEF
（2）mg△l-pS△l+Q，图象见右图
点评：本题考查选修3-3中的内容，难度不大，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点．