第13讲分子动理论气体及热力学定律1．(·山东卷，36)(1)以下说法正确是________．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图6－13－1(2)如图6－13－1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l1＝20cm(可视为理想气体)，两管中水银面等高．现将右端与一低压舱(未画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h＝10cm.(环境温度不变，大气压强p0＝75cmHg)①求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位)．②此过程中左管内的气体对外界________(填“做正功”“做负功”或“不做功”)，气体将________(填“吸热”或“放热”)．解析(1)分子间距离增大时，分子间引力和斥力同时减小，选项c错误；由于气体压强不变，根据＝C可知，当气体膨胀时气体温度升高，分子平均动能增加，选项d错误．(2)①设U形管横截面积为S，右端与大气相通时左管中封闭气体压强为p1，右端与一低压舱接通后，左管中封闭气体压强为p2，气柱长度为l2，稳定后低压舱内的压强为p.左管中封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律得p1V1＝p2V2①p1＝p0②p2＝p＋ph③V1＝l1S④V2＝l2S⑤由几何关系得h＝2(l2－l1)⑥联立①②③④⑤⑥式，代入数据得p＝50cmHg⑦②左管内气体膨胀，气体对外界做正功，温度不变，ΔU＝0，根据热力学第一定律，ΔU＝Q＋W且W＜0，所以Q＝－W＞0，气体将吸热．答案(1)ab(2)①50cmHg②做正功吸热2．(·山东卷，36)(1)下列关于热现象的描述正确的一项是________．a．根据热力学定律，热机的效率可以达到100%b．做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的c．温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同d．物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的(2)图6－13－2我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超过七千米，再创载人深潜新纪录．在某次深潜实验中，“蛟龙”号探测到990m深处的海水温度为280K．某同学利用该数据来研究气体状态随海水深度的变化．如图6－13－2所示，导热良好的气缸内封闭一定质量的气体，不计活塞的质量和摩擦，气缸所处海平面的温度T0＝300K，压强p0＝1atm，封闭气体的体积V0＝3m3.如果将该气缸下潜至990m深处，此过程中封闭气体可视为理想气体．①求990m深处封闭气体的体积(1atm相当于10m深的海水产生的压强)．②下潜过程中封闭气体________(填“吸热”或“放热”)，传递的热量________(填“大于”或“小于”)外界对气体所做的功．解析(1)根据热力学第二定律可知，热机的效率不可能达到100%，a错．做功是通过能量转化改变系统内能的，而热传递是通过内能的转移改变系统内能的，b错．根据热力学定律，温度相同是达到热平衡的标准，c正确．单个分子的运动是无规则的，但大量分子的运动具有统计规律，d错．(2)①当气缸下潜至990m深处时，设封闭气体的压强为p，温度为T，体积为V，由题意可知p＝100atm①根据理想气体状态方程得＝②代入数据得V＝2.8×10－2m3③②下潜过程中，封闭理想气体温度降低，内能减少，体积减小，外界对气体做功；由热力学第一定律可知下潜过程中封闭气体放热，由能量守恒定律可知传递的热量大于外界对气体所做的功．答案(1)c(2)①2.8×10－2m3②放热大于3.图6－13－3(·山东卷，37)(1)如图6－13－3，内壁光滑、导热良好的气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体．当环境温度升高时，缸内气体________．(双选，填正确答案标号)a．内能增加b．对外做功c．压强增大d．分子间的引力和斥力都增大图6－13－4(2)一种水下重物打捞方法的工作原理如图6－13－4所示．将一质量M＝3×103kg、体积V0＝0.5m3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上．向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离h1＝40m，筒内气体体积V1＝1m3.在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面到水面的距离为h2时，拉力减为零，此时气体体积为V2，随后浮筒和重物自动上浮．求V2和h2.已知大气压强p0＝1×105Pa，水的密度ρ＝1...
