【创新设计】（山东专用）2015高考物理二轮专题辅导训练 专题6 第13讲 分子动理论 气体及热力学定律（含解析）.doc

-5-第13讲分子动理论气体及热力学定律1．(2012·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eq\f(VT)＝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．(2013·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eq\f(p0V0T0)＝eq\f(pVT)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(2014·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＝1×103kg/m3重力加速度的大小g＝10m/s2.不计水温变化筒内气体质量不变且可视为理想气体浮筒质量和筒壁厚度可忽略．解析(1)当环境温度升高时气体的温度升高由装置图得气体的压强不变由盖·吕萨克定律知气体的体积增大缸内