- 分子的热运动 布朗运动
- 共82题
物体由大量分子组成,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
分子热运动越剧烈,分子平均动能越大,并非每个分子的动能越大,A项错误;分子间引力随着分子间距离的减小而增大,B项错误;做功和热传递都可以改变物体的内能,D项错误;温度影响物体分子平均动能,体积变化影响分子间距即影响分子势能,故C项正确。
知识点
(1)下列说法正确的是 。
A. 悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动
B. 空气的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
C. 彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
D. 高原地区水的沸点较低,这是高原地区温度较低的缘故
E. 干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果
(2)如图所示,两气缸AB粗细均匀,等高且内壁光滑,其下部由体积可忽略的细管连通;A的直径为B的2倍,A上端封闭,B上端与大气连通;两气缸除A顶部导热外,其余部分均绝热。两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b,活塞下方充有氮气,活塞a上方充有氧气;当大气压为P0,外界和气缸内气体温度均为7℃且平衡时,活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的,活塞b在气缸的正中央。
(ⅰ)现通过电阻丝缓慢加热氮气,当活塞b升至顶部时,求氮气的温度;
(ⅱ)继续缓慢加热,使活塞a上升,当活塞a上升的距离是气缸高度的时,求氧气的压强。
正确答案
见解析
解析
(1)BCE
悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的无规则热运动,选项A错误;空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果,选项B正确;彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点,选项C正确;高原地区水的沸点较低,是由于高原地区气压低,故水的沸点也较低,选项D错误;干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,是由于湿泡外纱布中的水蒸发吸收热量,从而温度会降低的缘故,选项E正确。
(2)(i)活塞b升至顶部的过程中,活塞a不动,活塞ab下方的氮气经历等压过程,设气缸A的容积为,氮气初始状态的体积为,温度为,末态体积,温度为,按题意,气缸B的容积为,由题给数据及盖吕萨克定律有:
①
②
③
由①②③式及所给的数据可得: ④
(ii)活塞b升至顶部后,由于急需缓慢加热,活塞a开始向上移动,直至活塞上升的距离是气缸高度的1/16时,活塞a上方的氮气经历等温过程,设氮气处室状态的体积为,压强为;末态体积为,压强为,由所给数据及玻意耳定律可得:
⑤
⑥
由⑤⑥式可得: ⑦
知识点
下列关于布朗运动的说法,正确的是( )
正确答案
解析
布朗运动是悬浮固体颗粒的无规则运动,而非液体分子的无规则运动,A项错误;布朗运动的剧烈程度与液体的温度、固体颗粒大小有关,B项正确;布朗运动是由液体分子对悬浮固体颗粒撞击的不平衡引起的,C项错误,D项正确。
知识点
(1)(6分)下列叙述中,正确的是________(填入正确选项前的字母,选对1个给3分,选对2个给4分,选对3个给6分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
A. 布朗运动是固体小颗粒的运动,是液体分子的热运动的反映
B. 分子间距离越大,分子势能越大;分子间距离越小,分子势能也越小
C. 两个铅块紧压后能连在一起,说明分子间有引力
D. 用打气筒向篮球充气时需用力,说明气体分子间有斥力
2E温度升高,物体的内能却不一定增大
(2)(9分)两个完全相同的钢瓶,甲装有3 L的液体和1 L、6个大气压的高压气体;乙内有1个大气压的4 L气体;现将甲瓶倒置按如图所示连接,将甲瓶内液体缓慢压装到乙瓶中(不计连接管道的长度和体积以及液体产生的压强)。
①试分析在压装过程中随着甲瓶内液体减少,甲瓶内部气体压强如何变化,试用分子动理论做出解释。
②甲瓶最多可向乙瓶内压装多少液体?
正确答案
(1)ACE
(2)①压强变小,理由见解析;②2L
解析
(1)布朗运动不是液体分子的运动,而是悬浮在液体中的小颗粒的运动,它反映了液体分子的运动,A正确;若取两分子相距无穷远时的分子势能为零,则当两分子间距离大于r0时,分子力表现为引力,分子势能随间距的减小而减小(此时分子力做正功),当分子间距离小于r0时,分子力表现为斥力,分子势能随间距的减小而增大(此时分子力做负功),故B错误;用打气筒向篮球充气时需用力,是由于篮球内气体压强在增大,不能说明分子间有斥力,D也不正确,物体的内能取决于温度、体积及物体的质量,温度升高,内能不一定增大,E正确。
(2)①缓慢压装过程中甲瓶内气体膨胀,单位体积内的分子数减少,温度不变,分子的平均动能不变,单位时间内撞击到器壁单位面积上的分子数减少,压强变小,(3分)
②设甲瓶内最多有体积为x的液体进入乙瓶,乙瓶中灌装液体前,气体压强为p乙=1 atm,体积为V乙=4 L;灌装后体积最小变为=4 L-x,此时乙瓶中气体压强与甲瓶内气体压强相等为p,由等温变化得:p乙V乙=p (2分)
甲瓶中气体开始时气压为p甲=6 atm,体积为V甲=1 L,结束后压强为p,体积为=1 L+x
由等温变化得p甲V甲=p (2分)
联立并代入数据解得x=2L(2分)
知识点
(1)以下说法正确的是 。
a,水的饱和汽压随温度的升高而增大
b,扩散现象表明,分子在永不停息地运动
c,当分子间距离增大时,分子间引力增大,分子间斥力减小
d,一定质量的理想气体,在等压膨胀过程中,气体分子的平均动能减小
(2)如图所示,粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置,右端与大气相通,左端封闭气柱长(可视为理想气体),两管中水银面等高。先将右端与一低压舱(未画出)接通,稳定后右管水银面高出左管水银面(环境温度不变,大气压强)
①求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”做单位)
②此过程中左管内的气体对外界 (填“做正功”“做负功”“不做功”),气体将 (填“吸热”或放热“)。
正确答案
见解析。
解析
(1)ab 当分子间距离增大时,分子间引力减小,分子间斥力也减小,选项c错误;一定质量的理想气体,在等压膨胀过程中,温度升高,气体分子的平均动能增大,选项d错误。
(2)①设U型管横截面积为S,右端与大气相通时左管中封闭气体压强为,右端与一低压舱接通后左管中封闭气体压强为,气柱长度为,稳定后低压舱内的压强为。左管中封闭气体发生等温变化,根据玻意耳定律得
①
②
③
④
⑤
由几何关系得
⑥
联立①②③④⑤⑥式,代入数据得
⑦
②做正功;吸热
知识点
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