- 分子的热运动 布朗运动
- 共82题
(1)下列说法中正确的是
A. 布朗运动就是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动
B. 在热机中,燃气的内能不可能全部转化为机械能
C. 一切与热现象有关的宏观自然过程都是有方向的
D. 大颗粒的盐粒磨成细盐,就变成了非晶体
(2)一气缸竖直放置,其横截面积为S=20cm2,气缸内有一个质量不计的活塞,活塞下封闭着一定质量的理想气体,活塞到气缸底的距离L=21 cm,气体的温度t1=7℃,外界大气压强P0=1.0105Pa。不计活塞与气缸间的摩擦,取g=10m/s2。求:
①在活塞上放一个质量m=0.1kg的砝码,保持气体的温度t1不变,平衡后活塞到气缸底的距离。
②在上述过程中,气体放出的热量。
③保持砝码的质量不变,对气体加热,使其温度升高到t2=77℃,此时活塞到气缸底的距离。
正确答案
(1)BC
(2)①20cm;②2.1J;③25cm
解析
(1)略。
(2)①被封闭气体的初状态为: p1= p0=1.0×105Pa,V1=LS=21S
末态为p2=p0+=1.05×105Pa ,V2=L2S
根据玻意耳定律,有p1V1=p2V2,即p1L1=p2L2
得=20cm
②由热力学第一定律Q=W=p2S(L2-L1)= 2.1J
③对气体加热后,气体的状态变为:V3=L3S,T3=350K
根据盖·吕萨克定律,有,即
得=25cm
知识点
(1)在下列关于气体的描述正确的是( )
A. 物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子平均动能越大
B. 布朗运动就是液体分子的热运动
C. 对一定质量的气体加热,其内能一定增加
D. 分子间的引力和斥力同时存在
(2)有一传热良好的圆柱形气缸置于水平地面上,并用一光滑的质量为M活塞密封一定质量的的理想气体,活塞面积为S。开始时汽缸开口向上(如图一),已知外界大气压强,被封气体的体积
。
①求被封气体的压强:
②现将汽缸倒置(如图二),待系统重新稳定后,活塞移动的距离是多少?
正确答案
(1)AD
(2);
解析
略。
知识点
(1)下列说法正确的是
A. 一定质量理想气体在等压膨胀过程中气体一定吸收热量
B. 单晶体与多晶体的区别在于前者有固定熔点,后者没有固定熔点
C. 布朗运动表明悬浮颗粒分子在永不停息地做无规则运动
D. 油膜法估测分子直径的实验中,使用酒精的目的是为了方便的形成较理想的单分子油膜层
E. 饱和汽压随温度的升高而降低
F. 液体表面层中的分子间距大于液体内部分子间距
(2)如图,金属圆柱形气缸的上部有小挡板,可以阻止活塞滑离气缸,气缸内部的高度为L,质量不计的薄活塞将一定质量的气体封闭在气缸内,开始时圆柱形气缸被加热到327℃ ,气体压强为1.5 p0,已知外界环境温度为t1=27℃,外界大气压强为p0=1atm,求:
1)气体温度降低到t2=150℃时,活塞离底部的高度;
2)最后稳定时(与外界环境温度相同), 活塞离底部的高度。
正确答案
(1)ADF
(2)1)活塞离底部的高度仍为L;2)
解析
(1)略。
(2)1)当活塞刚好要下落时,设气体温度为T0,由查理定律
得:
当时,活塞没动,活塞离底部的高度仍为L
2)活塞最后稳定时,由理想气体状态方程得
知识点
(1)下列说法中正确的是( )
A. 气体放出热量,其分子的平均动能可能增大
B. 布朗运动不是液体分子的运动,但它可以说明分子在永不停息地做无规则运动
C. 当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
D. 第二类永动机不违反能量守恒定律,但违反了热力学第一定律
E. 某气体的摩尔体积为v,每个分子的体积为v0,则阿伏加德罗常数可表示为
(2)如图所示,粗细均匀、导热良好的U形管竖直放置,右端与大气相通,左端用水银柱封闭着L1=40cm的气柱(可视为理想气体),左管的水银面比右管的水银面高出△h1= 15cm。现将U形管右端与一低压舱(图中未画出)接通,稳定后右管水银面高出左管水银面△h2=5cm。若环境温度不变,取大气压强P0 =75cmHg。求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位)。
正确答案
(1)ABC
(2)43cmHg
解析
(1)略。
(2)设U形管的横截面积为S,右端与大气相通十,对封闭气体:
V1=L1S
P1=P0-15cmHg
右端与减压舱连通后,设左端封闭气体压强为P2,左端水银面下降,则
根据几何关系:=10cm
据玻意耳定律可得:P1V1=P2V2
解之得:P2=48cmHg
设减压舱内压强为P,则:P=P2-5cmHg
联立以上各式得:P=43cmHg
知识点
(1)下列说法中正确的是
A. 温度越高,每个分子的热运动速率一定越大
B. 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性
C. 分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大
D. 机械能不可能全部转化为内能,内能也无法全部用来做功以转化成机械能
(2)如图所示,在导热性能良好、开口向上的气缸内,用活塞封闭有一定质量的理想气体,气体的体积温度T1=400 K。现使外界环境温度缓慢降低至T2,此过程中气体放出热量700 J,内能减少了500J。不计活塞重力及活塞与气缸间的摩擦,外界大气压强
求T2。
正确答案
(1)BC
(2)T2=300K
解析
(1)略。
(2)设温度降低至T2时,气体的体积为V2,由于活塞的质量不计,则气缸内封闭气体的压强等于大气压。则
外界对气体做功W=P0(V1-V2)
由热力学第一定律得△U=W+Q
联立得 V2=6×10-3m3
由于封闭气体发生等压变化,由盖•吕萨克定律得
解得 T2=300K
知识点
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