Question

【題目】(1)下列說法正確的是__________(填正確答案標號。)

A.物體可以從單一熱源吸收熱量全部用于做功

B.當分子間距離減小時，分子間斥力增大，引力減小

C.知道某物質(zhì)的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)可求出分子的體積

D.一定量的氣體，在壓強不變時，分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而增加

E.物理性質(zhì)具有各向異性的晶體是單晶體

(2)如圖所示，一端封閉一端開口粗細均勻的絕熱玻璃管的橫截面積為10cm2，管內(nèi)有兩個重力不計的活塞，導熱活塞甲封閉了長30cm的氣柱A，絕熱活塞乙用一根勁度系數(shù)k=102N/m、原長為15cm的輕質(zhì)彈簣和管底相連，氣柱B長15cm，氣體的初始溫度為27℃，現(xiàn)在甲活塞上放一個2kg的砝碼，待活塞穩(wěn)定后再加熱氣體B，求當氣體B的溫度升高多少時，活塞甲可返回原處?(大氣壓p0=105Pa，摩擦不計，g=10m/s2)

Answer 1

【答案】(1)A、D、E (2)200

【解析】

在熱力學中，系統(tǒng)發(fā)生變化時，內(nèi)能的變化為；不可能把熱量從低溫物體傳向高溫物體而不引起其它變化．若兩分子間距離減小，分子間引力和斥力都增大．知道分子體積與分子所占空間體積的區(qū)別；氣體壓強的微觀解釋；單晶體具有各向異性的物理性質(zhì)；

豎直放置時，寫出氣體在兩種情況下的壓強、體積表達式；寫出乙在兩種情況下受力平衡的方程，再次寫出氣體A、B的壓強、體積表達式；然后根據(jù)玻意耳定律列方程；最后聯(lián)立求解即可；

(1) A、在熱力學中，系統(tǒng)發(fā)生變化時，內(nèi)能的變化為；不可能從單一熱源吸收熱量全部用于做功而不引起其它變化，引起其他變化是可能的，故A正確；

B、若兩分子間距離減小，分子間引力和斥力都增大，故B錯誤；

C、知道某物質(zhì)的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)可求出分子運動占據(jù)的空間體積，故C錯誤；

D、一定量的氣體，在壓強不變時，則分子在單位時間單位面積上的沖擊力不變，隨著溫度降低，分子的平均動能減小，分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而增加，故D正確；

E、物理性質(zhì)具有各向異性的晶體是單晶體，故E正確；

故選ADE；

(2)首先為A部分氣體分析，初狀態(tài)：，

末狀態(tài)：，體積為

A部分氣體溫度沒變，由玻意耳定律方程：

故，即A部分氣柱長度為25cm

若使活塞甲返回原處，B部分氣體末狀態(tài)時體積，氣柱長為20cm，此時彈簧要伸長5cm，對活塞乙列平衡方程：

故

對B部分氣體狀態(tài)初狀態(tài)：，，

末狀態(tài)：, ，

由理想氣態(tài)狀態(tài)方程

解得：

氣體B的溫度升高：