Question

[物理--选修3-3]
（1）以下有关热现象的说法中正确的是

C

（填入正确选项前的字母）
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．气体分子的平均动能增大，气体的压强一定增大
C．两个分子从远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用的合力先变大、后变小，再变大
D．第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律
（2）如图所示，粗细均匀的玻璃管内盛液体，液面上方为理想气体，右管封口，左管有活塞，开始时液面相平，左右气柱等长均为h．当左管（足够长）活塞向上提起多高时液面高度差为h．（设开始时气体压强为P₀，液体密度为ρ，温度不变）

Answer 1

分析：（1）根据布朗运动的意义、温度的微观意义、分子力大小与分子距离的关系、第二类永动机的原理分析判断．
（2）活塞上提，封闭气体发生等温变化，分析活塞上提的高度与气柱长度的关系，根据玻意耳定律对两部分封闭气体列方程，求出活塞上提的高度．

解答：解：（1）A、布朗运动是悬浮在液体中的颗粒做的无规则运动，不是分子运动，是液体分子无规则运动的反映．故A错误．
         B、气体分子的平均动能增大，温度越高，但压强不一定大．故B错误．
         C、根据分子力与分子间距离的关系：分子间相互作用的合力先变大、后变小，再变大．故C正确．
        D、第二类永动机不违反能量守恒定律，违反了物理过程的方向性．故D错误．
故选C
   （2）设活塞上提高度为x．此时左右两管中气体压强分别为P₁、P₂，则由题条件P₂=P₁+ρgh
      根据玻意耳定律，
              对左管中封闭气体：P₀Sh=P₁S（h+x-

1

2

h）
              对右管中封闭气体：P₀Sh=P₂S（h+

1

2

h）
                 代入解得
                x=

4P0h+3ρgh2

4P0-6ρgh

答：（1）C
    （2）当左管活塞向上提起高度为

4P0h+3ρgh2

4P0-6ρgh

时液面高度差为h．

点评：本题是利用玻意定律研究两部分气体的问题，除了分别对两部分气体研究外，更重要的是找出它们关联的条件，如压强关系、气柱长度关系等等．