Question

【题目】【物理——选修3-3]

(1)下列说法中正确的是____

A．一定质量的理想气体体积增大时，其内能一定减少

B．气体的温度降低，某个气体分子热运动的动能可能增加

C．当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中不会有水分子飞出水面

D．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的

E．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，会使分子直径计算结果偏大

(2)如图所示，右侧有挡板的导热气缸固定在水平地面上，气缸内部总长为21 cm，活塞横截面积为10 cm2，厚度为1cm，给活塞施加一向左的水平恒力F=20 N，稳定时活塞封闭的气柱长度为10 cm。大气压强为1.0x105 Pa，外界温度为27℃，不计摩擦。

①若将恒力F方向改为水平向右，大小不变，求稳定时活塞封闭气柱的长度_____ ；

②若撤去外力F，将外界温度缓慢升高，当挡板对活塞的作用力大小为60 N时，求封闭气柱的温度_____。

Answer 1

【答案】 BDE 15cm 800K

【解析】A、根据理想气体状态方程可知，体积都增大时，但是压强变化的关系未知，故温度变化未知，则内能的变化无法确定，故A错误；

B、气体的温度降低，平均动能减小，但某个气体分子热运动的动能可能增加，B正确；

C、由于分子的无规则的运动，当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中仍然会有水分子飞出水面，故选项C错误；

D、气体的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的一种持续的压力，故D正确；

E、将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，体积偏大，则直径偏大，故E正确。

（2）①温度不变，设被封闭气体压强分别为、，气柱的长度分别为、，

则有：， ，，

根据玻意耳定律有：，解得：。

②设气缸升温前后温度分别为、，升温后气柱长度为

，

最后气体压强，

根据理想气体状态方程得到：，解得：。