【创新设计】2021高考物理二轮复习(江苏专用)-教师用书-第13讲-分子动理论-气体及热力学定律.docx

第13讲分子动理论气体及热力学定律1．(2022·江苏卷，12A)(1)下列现象中，能说明液体存在表面张力的有________．A．水黾可以停在水面上B．叶面上的露珠呈球形C．滴入水中的红墨水很快散开D．悬浮在水中的花粉做无规章运动(2)密闭在钢瓶中的抱负气体，温度上升时压强增大．从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的________增大了．该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如图6－13－1甲所示，则T1________(选填“大于”或“小于”)T2.(3)如图乙所示，肯定质量的抱负气体从状态A经等压过程到状态B.此过程中，气体压强p＝1.0×105Pa，吸取的热量Q＝7.0×102J，求此过程中气体内能的增量．图6－13－1解析(1)红墨水散开和花粉的无规章运动间接说明分子的无规章运动，选项C、D错误；水黾停在水面上、露珠呈球形均是由于液体存在表面张力，选项A、B正确．(2)温度上升时，气体分子平均速率变大，平均动能增大，即分子的速率较大的分子占总分子数比例较大，所以T1<T2.(3)等压变化eq\f(VA,TA)＝eq\f(VB,TB)，对外做的功W＝p(VB－VA)依据热力学第肯定律ΔU＝Q－W，解得ΔU＝5.0×102J.答案(1)AB(2)平均动能小于(3)5.0×102J2．(2021·江苏卷，12A)图6－13－2如图6－13－2所示，肯定质量的抱负气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，A―→B和C―→D为等温过程，B―→C和D―→A为绝热过程(气体与外界无热量交换)．这就是有名的“卡诺循环”．①该循环过程中，下列说法正确的是________．A．A―→B过程中，外界对气体做功B．B―→C过程中，气体分子的平均动能增大C．C―→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D．D―→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化②该循环过程中，内能减小的过程是________(选填“A―→B”、“B―→C”、“C―→D”或“D―→A”)．若气体在A―→B过程中吸取63kJ的热量，在C―→D过程中放出38kJ的热量，则气体完成一次循环对外做的功为________kJ.③若该循环过程中的气体为1mol，气体在A状态时的体积为10L，在B状态时压强为A状态时的eq\f(2,3).求气体在B状态时单位体积内的分子数．(已知阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol－1，计算结果保留一位有效数字)解析①由抱负气体状态方程和热力学第肯定律分析，A―→B为等温过程，内能不变，气体的体积增大，气体对外做功，A错；B―→C过程为绝热过程，体积增大对外做功，因此内能减小，气体分子的平均动能减小，B错；C―→D为等温过程，体积减小，分子数密度增大，单位时间内碰撞单位面积的分子数增多，C项正确；D―→A为绝热过程，体积减小，外界对气体做功内能增大，温度上升，因此气体分子的速率分布曲线变化，D错．②在以上循环过程中，内能削减的过程是B―→C.由热力学第肯定律ΔU＝Q＋W得W＝25kJ③等温过程pAVA＝pBVB，解得VB＝15L，单位体积内分子数n＝eq\f(NA,VB)，解得n≈4×1025m－3.答案①C②B―→C25③4×1025m－33．(2022·江苏卷，12A)一种海浪发电机的气室如图6－13－3所示．工作时，活塞随海浪上升或下降，转变气室中空气的压强，从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭．气室先后经受吸入、压缩和排出空气的过程，推动出气口处的装置发电．气室中的空气可视为抱负气体．图6－13－3(1)下列对抱负气体的理解，正确的有________．A．抱负气体实际上并不存在，只是一种抱负模型B．只要气体压强不是很高就可视为抱负气体C．肯定质量的某种抱负气体的内能与温度、体积都有关D．在任何温度、任何压强下，抱负气体都遵循气体试验定律(2)压缩过程中，两个阀门均关闭．若此过程中，气室中的气体与外界无热量交换，内能增加了3.4×104J，则该气体的分子平均动能________(选填“增大”、“减小”或“不变”)，活塞对该气体所做的功________(选填“大于”、“小于”或“等于”)3.4×104J.(3)上述过程中，气体刚被压缩时的温度为27℃，体积为0.224m3，压强为1个标准大气压．已知1mol气体在1个标准大气压、0℃时的体积为22.4L，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol－1.计算此时气室中气体的分子数．(计算结果保留一位有效数字)解析(1)抱负气体是一种抱负化模型，忽视了气体分子之间的相互作用，实际上并不存在，A对；只有当气体的温度不太低，压强不太高时，实际气体才可视为抱负气体，B错；肯定质量的某种抱负气体的内能只与温度有关，与体积无关，C错；不论在何种