2.(2008·南京模拟)(1)分析判断以下说法的正误,在相应的号内打“√”或“×”.
A.用手捏面包,面包体积会缩小,说明分子之间有间隙 ( )
B.温度相同的氢气和氧气,氢气分子和氧气分子的平均速率相同 ( )
C.夏天荷叶上小水珠呈球状,是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故 ( )
D.自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性 ( )
(2)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,有下列操作步骤,请补充实验步骤C的内容及实验步骤E中的计算式:
A.用滴管将浓度为O.05%的油酸酒精溶液逐滴滴人量筒中,记下滴入1mL的油酸酒精溶液的滴数N
B.将痱子粉末均匀地撒在浅盘内的水面上,用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液,逐滴向水面上滴入,直到油酸薄膜表面足够大,且不与器壁接触为止,记下滴人的滴数n
C._______________________________________________
D.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长1 cm的正方形为单位,计算出轮廓内正方形的个数m
E.用上述测量的物理量可以估算出单个油酸分子的直径d=___cm
(3)如图7-7所示,绝热隔板S把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分,S与气缸壁的接触是光滑的.两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b.气体分子之间相互作用可忽略不计.现通过电热丝对气体a缓慢加热一段时间后,a、b各自达到新的平衡状态.试分析a、b两部分气体与初状态相比,体积、压强、温度、内能各如何变化?
1.(2008·南通、扬州、泰州联考)如图7-6所示,一气缸竖直放置,用一质量为m的活塞在缸内封闭了一定量的理想气体,在气缸的底部安装有一根电热丝,用导线和外界电源相连,已知气缸壁和活塞都是绝热的,气缸壁与活塞间接触光滑且不漏气.现接通电源,电热丝对缸内气体缓慢加热.
(1)关于气缸内气体,下列说法正确的是 ( )
A.单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少
B.所有分子的速率都增加
C.分子平均动能增大
D.对外做功,内能增加
(2)设活塞横截面积为S,外界大气压强为,电热丝热功率为P,测得通电t时间内活塞缓慢向上移动高度h,求:
①气缸内气体压强的大小.
②t时间缸内气体对外所做的功和内能的变化量.
2.气体分子不是紧密排列的,所以上述模型对气体不适用,但上述模型可以用来估算分子平均距离。
[强化练习4](2008·潍坊模拟)有一块防水仪表,密封性能良好,表内外压强差超过6.0×104Pa时表盘玻璃将爆裂。某运动员携带此表攀登珠峰,山下温度为27℃,表内气压为1.0×105 Pa.气体的摩尔体积为V.登上珠峰时,表盘玻璃发生爆裂,此时山上气温为一23℃.表内气体体积的变化可忽略不计.阿伏加德罗常数为NA.
(1)写出表内气体分子间距的估算表达式.
(2)分析说明表盘玻璃是向外还是向内爆裂,并求山顶大气压强是多少?(结果保留两位有效数字)
备考能力提升
1.对液体、固体来说,微观模型是:分子紧密排列,将物质的摩尔体积分成NA等份,每一等份就是一个分子;在估算分子走私时,设想分子是一个一个紧挨的小球;在估算分子间距离时,设想每一个分子是一个正立方体,正立方体的边长即为分子间距离。
2.理想气体(忽略了分子间的势能)热量传递情况的分析思路:
(1)由体积变化分析气体做功情况:体积膨胀,气体对外做功,气体被压缩,外界对气体做功。
(2)由温度变化判断气体内能变化:温度升高,气体内能增加;温度降低,气体内能减小。
(3)由热力学第一定律U=W+Q判断气体是吸热还是放热。
[强化练习3] (2008·海南)(1)下列关于分子运动和热现象的说法正确的是
A.A.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之问存在势能的缘故
B.一定量100~3的水变成100~3的水蒸气,其分子之间的势能增加
C.对于一定量的气体,如果压强不变,体积增大,那么它一定从外界吸热
D.如果气体分子总数不变,而气体温度升高,气体分子的平均动能增大,因此压强必然增大
E.一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和
F.如果气体温度升高,那么所有分子的速率都增加
(2)如图7-5所示,一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封,上端封闭但留有一抽气孔,管内下部被活塞封住一定量的气体(可视为理想气体),气体温度为T1,开始时,将活塞上的气体缓慢抽出,当括塞上方的压强达到 时,活塞下方气体的体积为V1,活塞上方玻璃管的容积为2.6V1.活塞因重力而产生的压强为0.5.继续将活塞上方抽成真空并密封.整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变,然后将密封的气体缓慢加热.求:
① 活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度.
② 当气体温度达到1.8 T1时气体的压强.
例4.已知金刚石的密度为3.5×103kg/ma,在体积为5.7×10-8 m3的小块金刚石中,含有多少个碳原子?设金刚石中碳原子是紧密地排列在一起的,估算碳原子体积的大小?已知阿伏加德罗常数NA一6.0×1023mol-1.
规律总结
1.在应用理想气体状态方程解决问题时,首先要搞清气体能否看成理想气体模型,并且要注意热学变化过程中的条件(等温、等压和等容)。基本思路是:确定研究对象求压强,列气态方程求未知量。
5.如图所示,喷雾器内有10 L水,上部封闭有1 atm的空气2L.关闭喷雾阀门,用打气筒向喷雾器内再充入1 atm的空气3L(设外界环境温度一定,空气可看作理想气体。
(1)当水面上方气体温度与外界温度相等时,求气体压强,并从微观上解释气体压强变化的原因;
(2)打开喷雾阀门,喷雾地程中封闭气体可以看成等温膨胀,此过程气体是吸热还是放热?简要说明理由。
重点热点透析
题型1 有关热学的基本内容的理解
例1.(1)以下有关热学内容的叙述,其中正确的是 ( )
A.在两分子间距离增大的过程中,分子间的作用力一定减小
B.用N表示阿伏加德罗常数,M表示铜的摩尔质量,表示铜的密度,那么一个铜原子所占空间的体积可表示为M / N
C.容器中的气体以器壁的压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁而产生的
D.布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动
E.即使没有漏气,也没有摩擦的能量损失,内燃机也不可能把内能全部转化为机械能
F.雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力
G.晶体一定具有规则形状,具有各向异性的特征
(2)晶体一定具有规则形状,由初始状态A开始,按图示的箭头方向所示方向进行状态变化,最后又回到初始状态A,即A→B→C→A,这一过程称为一个循环。
①由A→B,气体的分子平均动能___________;由B→C,气体的内能________(填“增加”、“减小”或“不变”。)
②根据分子动理论(等压变化的微观解释),简要分析C→A过程,压强不变的原因。
复习指导
由于热学知识比较琐碎,而且要求都为I级,因此像例题一样,知识点以选择题的形式进行拼盘考查多个知识点的可能性很大,因此,在考前复习中同学们要看好教材,熟记一些概念和规律。
强化练习1 以下说法中正确的是 ( )
A.熵是物体内分子运动无序程度的量度
B.在轮胎爆裂这一短暂过程中,气体膨胀,温度下降
C.满足能量守恒定律的客观过程并不都是可以自发进行的
D.从单一热源吸取热量,使之全部变成有用的机械功是不可能的
E.布朗运动是液体分子的运动,所以它能说明分子永不停息地做无规则运动
F.分子间的距离存在某一值,当大于时,分子间斥力大于引力,当小
于时斥力小于引力。
题型2 热力学定律的理解
例2 (1)一定量的气体从外界吸收了4.7×105 J的热量,同时气体对外做功2.5×105 J的热量,同时气体对外做功2.5×105 J,则气体的内能增加了______J.
(2)热力学第二定律有两种表述,一种是克劳修斯表述,另一种叫开尔文表述,请你写出开尔文表述:______________________________________________。
规律总结
应用热力学第一定律的关键是熟记符号法则:①Q>0,吸热:Q<0,放热。
②W>0,外界对物体做功;W<0,物体对外界做功;③U>0,内能增加;U<0,内能减少。
[强化练习2](2008·徐州模拟)若对一定质量的理想气体做1500 J的功,可使其温度升高5oC,改用热传递的方式,使气体温度同样升高5oC,那么气体应吸收______J的热量,如果对该气体做了2000 J的功,其温度升高了8oC,表明该过程中,气体还_________(填“吸收”或“放出”)热量_________J。
题型3 气体状态方程的应用
例3 (2008·济南模拟)(8分)一定质量的理想气体通过如图7-4所示的状态变化过程,由状态A变化到状态D,若状态A的体积为1m3,(状态B和状态C的压强均不能从图中直接读出)求:
(1)状态B的压强。
(2)状态D的体积。
(3)该气体由状态A到状态B的变化过程中是吸热还是放热?
|
规律总结:
4.(1)空气压缩机在一次压缩过程中,活塞对气缸中的气体做功为2.0×105 J,同时气体的内能增加了1.5×105 J。试问,此压缩过程中,气体________(填“吸收”或“放出”)的热量等于_____________J。
(2)若一定质量的理想气体分别按图示的三种不同过程变化,其中表示等压变化的是________(填“A”“B”或“C”),该过程中气体的内能__________(填“增加”“减少”或“不变”)
(3)设想将1 g水均匀分布在地球表面上,估算1 cm2 的表面上有多少个水分子?(已知1 mol 水的质量为18 g,地球的表面积约为5×1014 m2,结果保留一位有效数字)
3.当两个分子间距为r0时,恰好分子间相互作用力为零。以下说法正确的是
A.当分子间距为r0时,分子间引力和斥力同时为零
B.当分子间距从r0增大到10 r0时,分子间引力和斥力同时增大
C.当分子间距从r0增大到10 r0时,分子间引力和斥力同时减小
D.当分子间距从r0增大到10 r0时,分子间作用力一直在减小
2.下列说法中正确的是
A.布朗运动就是液体分子的无规则运动
B.固体不容易被压缩是因为分子间只存在斥力
C.内燃机可以把内能全部转化为机械能
D.给物体加热,物体的内能不一定增加
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com