- 分子动理论:内能
- 共5581题
如图所示,一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U型玻璃管内,右管上端开口且足够长,右管内水银面比左管内水银面高h,能使h变小的是
正确答案
下列说法中正确的是:( )
正确答案
某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示,图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率,所对应的温度分别为TI,TII,TIII,则( )
正确答案
解析
解:温度越高分子热运动越激烈,分子运动激烈是指速率大的分子所占的比例大,图Ⅲ腰最粗,速率大的分子比例最大,温度最高;图Ⅰ虽有更大速率分子,但所占比例最小,温度最低,故B正确.
正确答案 B
如图是氧气分子在不同温度(0℃和100℃)下的速率分布规律图,横坐标表示速率,纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比,由图可知( )
正确答案
解析
解:A、同一温度下,中等速率大的氧气分子数所占的比例大,A正确;
B、温度升高使得氧气分子的平均速率增大,不一定每一个氧气分子的速率都增大,B错误D正确;
C、温度越高,一定速率范围内的氧气分子所占的比例有高有低,C错误;
故选AD
下面说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、大量分子的无规则运动遵循一定的统计规律,A正确;
B、当物体温度升高时,分子的平均动能增大,并不是每个分子运动都加快,B错误;
C、气体分子间距很大,气体的体积大于气体分子体积的总和,C错误
D、温度是对大量分子的平均效果,对少数分子没有意义,D错误;
故选A
下列说法中正确的有( )
正确答案
解析
解:A、纯金属电阻率随着温度的升高而升高,合金电阻率受温度的变化很小,半导体的电阻率随着温度的升高而降低,故A错误;
B、尽管分子的运动十分混乱,但对大量分子的整体来说,分子的运动速率表现出“中间多,两头少”的分布规律,故B正确;
C、因为第一类永动机不遵循能的转化及守恒定律,故不能制成,故C错误;
D、对于气体,分子间距大于平衡距离的10倍以上,分子力很小,可以忽略不计,故不计分子间的势能,故D错误;
故选B.
如图描绘一定质量的氧气分子分别在0℃和100℃两种情况下速率分布情况,符合统计规律的是.( )
正确答案
解析
解:A、B、温度是分子热运动平均动能的标志,温度越高,平均动能越大,故平均速率越大,故A正确,B错误;
C、D、分子总数目是一定的,故图线与横轴包围的面积是100%,故两个图线与横轴包围的面积是相等的,故C错误,D错误;
故选A.
(1)如图1所示描绘一定质量的氧气分子分别在0℃和100℃两种情况下速率分布情况,符合统计规律的是______.
(2)如图2所示是岩盐的平面结构,实心点为氯离子,空心点为钠离子,如果将它们用直线连起来,将构成一系列大小相同的正方形.岩盐是______(选填“晶体”或“非晶体”).固体岩盐中氯离子是______(选填“运动”或“静止”)的.
(3)如图3所示,一定质量的理想气体先从状态A经等容过程到状态B,再经等压过程到状态C.在状态C时气体的体积V=3.0×10-3m3,温度与状态A相同.求气体:
①在状态B时的体积;
②在整个过程中放出的热量.
正确答案
解析
解:(1)A、B、温度是分子热运动平均动能的标志,温度越高,平均动能越大,故平均速率越大,故A正确,B错误;
C、D、分子总数目是一定的,故图线与横轴包围的面积是100%,故两个图线与横轴包围的面积是相等的,故C错误,D错误;
故选:A.
(2)岩盐分子按一定规律排列,分子构成一系列大小相同的正方形,则岩盐是晶体;
固体岩盐中氯离子是运动的;
(3)①由题,气体由状态B到状态C,发生了等压过程,根据查理定律得
则 VB==
=5×10-3m3
②由题,A、C两状态温度,则气体的内能相同,即有△U=0.
A→B过程,气体发生了等容变化,体积不变,气体不做功;
B→C过程,气体的体积减小,外界对气体做功为:W=P△V=P(VB-VC)=3×105(5-3)×10-3J=600J
根据热力学第一定律△U=Q+W
得Q=△U-W=0-600J=-600J.
即在整个过程中放出的热量600J.
故答案为:(1)A;(2)晶体;运动;(3)①在状态B时的体积是5×10-3m3;②在整个过程中放出的热量是600J.
以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、物体中大量分子运动速率的分布服从统计规律,但是个别分子的速率可以不符合统计规律,故A正确.
B、用气筒的活塞压缩气体很费力,是因为气体压缩内外压强差增大,与分子力无关,故B错误.
C、能源不是能量,能源是可以利用的,会随着使用逐渐减少;而能量是守恒的,故C错误.
D、将一个分子从无穷远处无限靠近另一个分子,开始时两分子之间的距离大于r0,因此分子力为引力当相互靠近时分子力做正功,分子势能减小,当分子间距小于r0,分子力为斥力,相互靠近时,分子力做负功,分子势能增大,故分子势能先减小后增大,故D正确.
故选:AD
如图所示为大量氮气分子在甲乙两种状态下的速率分布统计规律图,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由不同温度下的分子速率分布曲线可知,分子数百分率呈现“中间多,两头少”统计规律,温度是分子平均动能的标志,温度高则分子速率大的占多数,所以乙状态下温度较高,分子无规则运动的平均速率较大,分子运动更剧烈;故AB错误,C正确;
D、由于分子运动无规则,故在下一时刻的速率无法确定;故D错误;
故选:C.
一定质量的氧气,在不同的温度下分子的速率分布情况如图所示,实线和虚线对应的温度分别为t1和t2,则由图可得:t1______ t2.(填“>”、“<”或“=”)
正确答案
<
解析
解:由不同温度下的分子速率分布曲线可知,分子数百分率呈现“中间多,两头少”统计规律,温度是分子平均动能的标志,温度高则分子速率大的占多数,所以有t1<t2.
故答案为:<.
热现象与大量分子热运动的统计规律有关,1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律,后来有许多实验验证了这一规律.若以横坐标v表示分子速率,纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比.对某一部分密闭在钢瓶中的理想气体,在温度T1、T2时的分子速率分布图象如题图所示,下列分析和判断中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、气体的分子的运动的统计规律:中间多,两头少;
温度高,最可几速率向速度较大的方向移动;
故T1<T2;因此两瓶中气体内能不相等,分子的平均动能也不相等;故AB错误;
C、由于理想气体分子间距离较大,分子势能为零;故C正确;
D、由于不明确气体分子的压强大小,故无法明确两种情况下的冲量大小;故D错误;
故选:C.
汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故,太低又会造成耗油量上升.已知某型号轮胎能在-40℃~90℃正常工作,为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5atm,最低胎压不低于1.6atm.设轮胎容积不变,气体视为理想气体,请计算和回答:
①在t=20℃时给该轮胎充气,充气后的胎压在什么范围内比较合适?
②为什么汽车在行驶过程中易爆胎,爆胎后胎内气体的内能怎样变化?说明理由.
正确答案
解析
解:①由于轮胎容积不变,轮胎内气体做等容变化.设在T0=293 K充气后的最小胎压为pmin,最大胎压为pmax.依题意,
当T1=233 K时胎压为p1=1.6 atm.根据查理定律有
即 =
解得pmin=2.01 atm
当T2=363 K时胎压为p2=3.5 atm.根据查理定律有
即 =
,解得pmax=2.83 atm.
所以胎压在20℃时的合适范围是2.01 atm~2.83 atm
②汽车在行驶过程中,由于轮胎与路面的摩擦,致使胎内气体温度升高,压强变大,易爆胎;爆胎后,胎内气体一方面由于温度降低而放热,另一方面气体膨胀对外做功,根据热力学定律知,其内能减少.
答:①在t=20℃时给该轮胎充气,充气后的胎压在2.01 atm~2.83 atm范围内比较合适;
②汽车在行驶过程中,由于轮胎与路面的摩擦,致使胎内气体温度升高,压强变大,易爆胎;爆胎后,胎内气体一方面由于温度降低而放热,另一方面气体膨胀对外做功,根据热力学定律知,其内能减少.
如图是氧气分子在不同温度(0℃和100℃)下的速率分布,
是分子数所占的比例.由图线信息可得到的正确结论是( )
正确答案
解析
解:A、同一温度下,中等速率大的氧气分子数所占的比例大,A错误;
B、温度升高使得氧气分子的平均速率增大,B错误;
C、温度越高,一定速率范围内的氧气分子所占的比例有高有低,C错误;
D、温度升高使得速率较小的氧气分子所占的比例变小,D正确;
故选D
某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示,图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率,所对应的温度分别为TⅠ,TⅡ,TⅢ则TⅠ______TⅡ______TⅢ(选填“>”或“<”);当温度升高时,分子的平均速率______ (选填“增大”、“减小”或“不变”).
正确答案
<
<
增大
解析
解:
温度越高分子热运动越激烈,分子运动激烈是指速率大的分子所占的比例大,图Ⅲ腰最粗,速率大的分子比例最大,温度最高;图Ⅰ虽有更大速率分子,但所占比例最小,温度最低.
当温度升高时,分子评价动能增大,分子的平均速率增大.
故答案为:<;<;增大.
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