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1、高考定位 高考对本专题内容考查的重点和热点有：分子大小的估算；对分子动理论内容的理解；物 态变化中的能量问题；气体实验定律的理解和简单计算；固、 液、气三态的微观解释和理解； 热力学定律的理解和简单计算；用油膜法估测分子大小等内容应考策略：内容琐碎、考查 点多，复习中应以四块知识(分子动理论、从微观角度分析固体、液体、气体的性质、气体实验 定律、热力学定律)为主干，梳理出知识点，进行理解性记忆 考题 1热学基本规律与微观量计算的组合 例 1(2014 江苏 12A)一种海浪发电机的气室如图1 所示工作时，活塞随海浪上升或下降， 改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
2、经历吸入、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理想气体 图 1 (1)下列对理想气体的理解，正确的有_ A理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型 B只要气体压强不是很高就可视为理想气体 C一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关 D在任何温度、任何压强下，理想气体都遵循气体实验定律 (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 3.410 4J，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”)3.410 4J. (3)上述过程中，气体刚被压缩时
3、的温度为27，体积为0.224 m 3，压强为 1 个标准大气压已 知 1 mol 气体在 1 个标准大气压、0时的体积为22.4 L，阿伏加德罗常数NA6.021023mol 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)理想气体是一种理想化模型，温度不太低、压强不太大的实际气体可视为理想气体； 只有理想气体才遵循气体的实验定律，选项 A、D 正确， 选项 B 错误 一定质量的理想气体的内 能完全由温度决定，与体积无关，选项C 错误 (2)因为理想气体的内能完全由温度决定，当气体的内能增加时，气体的温度升高，温度是分子 平均动能的标志，则气体分子的平均动能增大 根据
4、热力学第一定律， UQW，由于 Q0，所以 W U3.4104J. (3)设气体在标准状态时的体积为V1，等压过程为： V T V1 T1 气体物质的量为：n V1 V0，且分子数为： NnNA 解得 N VT1 V0TN A 代入数据得N51024个 答案(1)AD(2)增大等于(3)51024 1(1)1 mol 任何气体在标准状况下的体积都是22.4 L试估算温度为0，压强为2 个标准大气 压时单位体积内气体分子数目为_(结果保留两位有效数字) (2)下列说法正确的是() A液晶具有流动性，光学性质各向异性 B气体的压强是由气体分子间斥力产生的 C液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距
5、离，所以液体表面存在表面张力 D气球等温膨胀，球内气体一定向外放热 答案(1)5.410 25 (2)AC 解析(1)设 0 ，p1 2 atm，气体的体积V11 m3，在标准状态下，压强p2 1 atm，气体的体 积为 V2 由 p1V1p2V2得： V2p 1V1 p2 21 1 m 32 m3 设气体的分子个数为N，则 N V2 22.410 3NA5.41025个 (2)气体压强是由大量气体分子频繁撞击器壁而产生的，B 错误；气体等温膨胀说明：W0，即气体对外界做负功，由于袋内气体与外界无热交换，即Q0， 根据热力学第一定律 UW Q 知，内能增大，温度升高，选项A、C 正确；根据理想
6、气体状 态方程 pV T C 可判断压强一定增大，选项B、D 错误 5(2014 重庆 10)(1)重庆出租车常以天然气作为燃料，加气站储气罐中天然气的温度随气温升高 的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体(可视为理想气体)() A压强增大，内能减小 B吸收热量，内能增大 C压强减小，分子平均动能增大 D对外做功，分子平均动能减小 (2)图 5 为一种减震垫，上面布满了圆柱状薄膜气泡，每个气泡内充满体积为V0、压强为 p0的气 体当平板状物品平放在气泡上时，气泡被压缩若气泡内气体可视为理想气体，其温度保持不 变 当体积压缩到V 时气泡与物品接触面的面积为S.求此时每个气泡内气体对
7、接触面处薄膜的压 力 图 5 答案(1)B(2)p 0V0 V S 解析(1)储气罐内气体体积及质量均不变，温度升高，气体从外界吸收热量，分子平均动能增 大，内能增大，压强变大因气体体积不变，故外界对气体不做功，只有B 正确 (2)取气泡内的气体研究，设压缩后气泡内气体压强为p，由玻意耳定律得p0V0pV，则 pp 0V0 V ， 故气体对接触面处薄膜的压力FpS p0V0 V S. 6(1)下列说法中正确的是_ A当分子间的距离增大时，分子间的斥力减小，引力增大 B一定质量的理想气体对外界做功时，它的内能有可能增加 C有些单晶体沿不同方向的光学性质不同 D从单一热源吸收热量，使之全部变成功而
8、不产生其他影响是不可能的 (2)有一导热气缸，气缸内用质量为m 的活塞密封一定质量的理想气体，活塞的横截面积为S， 大气压强为p0.如图 6 所示，气缸水平放置时，活塞距离气缸底部的距离为 L，现将气缸竖立起 来，活塞将缓慢下降，不计活塞与气缸间的摩擦，不计气缸周围环境温度的变化，求活塞静止时 活塞到气缸底部的距离 图 6 答案(1)BCD(2) p0S p0SmgL 解析(2)缸内密闭的气体经历的是等温过程，设气缸竖直放置后，活塞静止时活塞到气缸底部 的距离为h. 气缸水平放置时，对活塞有： p1Sp0S0 气缸竖直放置后活塞静止时，对活塞有： p2Smgp0S0 据玻意耳定律有：p1LS
9、p2hS 解得： h p0S p0SmgL 应用气体实验定律的三个重点环节： 1正确选择研究对象：对于变质量问题要保证研究质量不变的部分；对于多部分气体问题，要 各部分独立研究，各部分之间一般通过压强找联系 2列出各状态的参量：气体在初、末状态，往往会有两个(或三个 )参量发生变化，把这些状态 参量罗列出来会比较准确、快速的找到规律 3认清变化过程：准确分析变化过程以便正确选用气体实验定律 考题 3气体实验定律与热力学定律综合问题的分析技巧 例 3如图 7 所示，一圆柱形绝热容器竖直放置，通过绝热活塞封闭着摄氏温度为t1的理想气 体，活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h1.现通过电热
10、丝给气体加热一段时间，使 其温度上升到t2(摄氏温度 )，若这段时间内气体吸收的热量为 Q，已知大气压强为p0，重力加速 度为 g，求： 图 7 (1)气体的压强； (2)这段时间内活塞上升的距离是多少？ (3)这段时间内气体的内能如何变化，变化了多少？ 解析(1)对活塞受力分析，由平衡条件得pp0 mg S (2)设温度为t2时活塞与容器底部相距 h2. 由盖 吕萨克定律 V1 T1 V2 T2 得： h1S 273t1 h2S 273t2 由此得： h2 h1273t2 273 t1 活塞上升的距离为 hh2h1 h1t2t1 273t1 . (3)气体对外做功为WpSh(p0 mg S
11、) S h1t2 t1 273t1 (p0Smg)h 1t2t1 273t1 由热力学第一定律可知 UQWQ(p0Smg)h 1t2t1 273t1 . 答案(1)p0 mg S (2)h 1t2t1 273t1 (3)Q(p0Smg)h 1t2t1 273 t1 7(1)下列说法正确的是_ a当分子力表现为引力时，分子力和分子势能都是随着分子间距离的增大而减小 b单晶体和多晶体都有确定的熔点和凝固点 c在自然界发生的一切过程中能量都是守恒的，符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生 d当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是指向液体内部 (2)如图 8 所示，导热材
12、料制成的截面积相等、长度均为L60 cm 的气缸 A、B 通过带有阀门的 管道连接，初始时阀门关闭 厚度不计的光滑活塞C 位于 B 内左侧，在 A 内充满压强pA2.010 5 Pa 的理想气体， B 内充满压强pB 1.010 5 Pa 的同种理想气体，忽略连接气缸的管道体积，室 温不变现打开阀门，求： 图 8 平衡后活塞向右移动的距离和B 中气体的压强； 活塞移动过程中B 中气体是吸热还是放热？ 答案(1)bd(2)20 cm1.5105 Pa 放热 解析(2)平衡后两部分气体的压强相等设为p，设活塞的面积为S，活塞移动的距离为x，根 据玻意耳定律 pALS p(Lx)S pBLS p(L
13、x)S 解得 p1.5105 Pa x20 cm 活塞向右移动压缩B 内气体，即外界对B 气体做功，但温度不变，故内能不变根据热力学 第一定律， B 气体放出热量 8(1)下列说法中正确的有_ A已知水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数 B布朗运动说明分子在永不停息地做无规则运动 C两个分子间由很远(r10 9 m)距离减小到很难再靠近的过程中， 分子间作用力先减小后增大， 分子势能不断增大 D露珠呈球状是由于液体表面张力的作用 (2)如图 9 甲所示，一端开口导热良好的气缸放置在水平平台上，活塞质量为10 kg，横截面积为 50 cm 2，气缸全长 21 cm，气缸质量20
14、 kg，大气压强为1105 Pa，当温度为 7 时，活塞封闭 的气柱长10 cm，现将气缸倒过来竖直悬挂在天花板上，如图乙所示，g 取 10 m/s2. 图 9 求稳定后，活塞相对气缸移动的距离； 当气缸被竖直悬挂在天花板上，活塞下降并达到稳定的过程中，判断气缸内气体是吸热还是放 热，并简述原因 答案(1)ABD (2)5 cm吸热气缸倒置过程中，气缸内气体体积变大，对外做功，而气体内能不变，据 热力学第一定律，气缸内气体吸热 解析(2)设气缸倒置前后被封闭的气体的压强分别为p1和 p2，气柱体积分别为V1和 V2，活塞 向下移动的距离为x，则 p1p0 mg S 1.210 5 Pa， V
15、1L1S p2p0 mg S 0.810 5 Pa， V 2L2S (L1x)S 因为气缸导热良好，则气缸倒置前后温度不变， 由玻意耳定律得：p1V1p2V2 解得 x5 cm 气缸倒置过程中，气缸内气体体积变大，对外做功， 而气体内能不变，所以， 气缸内气体吸热 9(1)下列说法正确的是_ A单晶体和多晶体在物理性质上均表现为各向异性 B墨水滴入水中出现扩散现象，这是分子无规则运动的结果 C不可能从单一热源吸收热量全部用来做功 D缝衣针漂浮在水面上是表面张力作用的结果 (2)如图 10 所示，有一光滑的导热性能良好的活塞C 将容器分成A、B 两室， A 室体积为V0，B 室的体积是A 室的两
16、倍， A、B 两室分别有一定质量的理想气体A 室上连有一U 形管 (U 形管内 气体的体积忽略不计)，当两边水银柱高度差为19 cm 时，两室气体的温度均为T1300 K若气 体的温度缓慢变化，当U 形管两边水银柱等高时，求：(外界大气压等于76 cm 汞柱 ) 图 10 此时气体的温度为多少？ 在这个过程中B 气体的内能如何变化？做功情况如何？从外界吸热还是放热？(不需说明理由 ) 答案(1)BD (2)240 K在这个过程中B 气体的内能减少；外界对气体不做功，气体对外界放热 解析(2)由题意知，气体的状态参量为： 初状态 对 A气体： VAV0，TAT1300 K，pAp0h95 cmH
17、g 对 B气体： VB2V0，TBT1300 K， pBp0h95 cmHg 末状态 对 A气体： VA V，pA p076 cmHg 对 B气体： VB 3V0V，pBp0 76 cmHg 由理想气体状态方程得： 对 A气体： p0h V0 T1 p0V T 对 B气体： 2 p0h V0 T1 p03V0V T 代入数据解得：T240 K，VV0 气体 B 末状态的体积：VB3V0V2V0VB， 由于整个过程中气体B 初末状态体积不变，外界对气体不做功，温度降低， 内能减小， 由热力学 第一定律可知，气体对外放出热量 这类综合问题对热力学第一定律的考查有定性判断和定 量计算两种方式： (1
18、)定性判断利用题中的条件和符号法则对W、Q、 U 中的其中两个量做出准确的符号判断， 然后利用 UWQ 对第三个量做出判断 (2)定量计算一般计算等压变化过程的功，即WpV，然后结合其他条件，利用 UWQ 进行相关计算 (3)注意符号正负的规定若研究对象为气体，对气体做功的正负由气体体积的变化决定气体 体积增大，气体对外界做功，W0. 知识专题练训练 15 题组 1热学基本规律与微观量计算的组合 1以下说法正确的是_ A气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数及气体分子的平均 动能都有关 B布朗运动是液体分子的运动，它说明分子不停息地做无规则热运动 C当分子间的引力和斥
19、力平衡时，分子势能最小 D如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，因此压强也必然增大 E当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小 答案ACE 解析气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数及气体分子的平 均动能都有关， 单位体积内的分子数越多，则气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数越 多；分子的平均动能越大，则气体的平均速率越大，则气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞 的次数越多，选项A 正确；布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的运动，它说明液体分子不停 息地做无规则热运动，选项B 错误；当分子间的引力和斥力平衡时，即rr0位置，分子势能最
20、小，选项C 正确；如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，但是 如果气体的体积变大，则气体分子密度减小，因此压强不一定增大，选项D 错误；当分子间距 离增大时，分子间的引力和斥力都减小，选项E 正确 2在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，将6 mL 的油酸溶于酒精中制成10 4 mL 的油酸酒 精溶液用注射器取适量溶液滴入量筒，测得每滴入75 滴，量筒内的溶液增加1 mL.用注射器 把 1 滴这样的溶液滴入表面撒有痱子粉的浅水盘中，把玻璃板盖在浅盘上并描出油酸膜边缘轮 廓， 如图 1 所示已知玻璃板上正方形小方格的边长为1 cm， 则油酸膜的面积约为_ m 2(保 留两
21、位有效数字)由以上数据，可估算出油酸分子的直径约为_ m(保留两位有效数字) 图 1 答案1.110 2 7.310 10 解析正方形小方格的边长为1 cm，则每个小方格的面积为1 cm 21104 m2，油膜所占方格 的个数以超过半格算一格，不够半格舍去的原则，对照图像可得共占据方格112 个，所以油膜面 积约为 112 110 4 m21.1102 m2.油膜为单分子薄膜， 即油膜厚度等于分子直径，所以有 d V S 6 10 4 1 7510 6 m3 1.110 2 m27.3 10 10 m. 题组 2热学基本规律与气体实验定律的组合 3(1)关于一定量的理想气体，下列说法正确的是(
22、) A气体分子的体积是指每个气体分子平均所占有的空间体积 B只要能增加气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以升高 C在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零 D气体从外界吸收热量，其内能不一定增加 E气体在等压膨胀过程中温度一定升高 (2)“拔火罐”是一种中医疗法，为了探究“火罐”的“吸力”，某人设计了如图2 所示的实验 圆 柱状气缸 (横截面积为S)被固定在铁架台上，轻质活塞通过细线与重物m 相连，将一团燃烧的轻 质酒精棉球从缸底的开关K 处扔到气缸内， 酒精棉球熄灭时(设此时缸内温度为t )关闭开关 K， 此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零，而这时活塞距缸底为L.由于气缸传热良好，
23、重物被吸起， 最后重物稳定在距地面 L 10处已知环境温度为 27不变， mg S 与1 6大气压强相当，气缸内的气体可 看作理想气体，求t 值 图 2 答案(1)BDE(2)127 解析(2)当气缸内温度为t 时，气缸内封闭气体状态： p1p0 V1LS T1(273 t) K 当气缸内温度为27 时，气缸内封闭气体状态： p2p0 mg S 5 6p0 V2 9 10LS T2300 K 由理想气体状态方程： p1V1 T1 p2V2 T2 T1400 K 故 t127 4(1)下列判断正确的有_ A液晶既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性 B气体经等压升温后，内能增大，外
24、界需要对气体做功 C当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总随分子间距离的减小而减小 D小昆虫能在水面上跑动，是因为水的表面张力的缘故 E第二类永动机不能实现，并不是因为违背了能量守恒定律 (2)如图 3 所示，一个密闭的导热气缸里用质量为M、横截面积为S的活塞封闭了A、B 两部分气 体，此时上下气体体积相等，当把气缸倒置稳定后A、B 两部分气体体积比为12，重力加速度 为 g，求后来B 气体的压强 图 3 答案(1)ADE(2) 5Mg 2S 解析(2)由初始平衡状态：pASMg pBS 由最终平衡状态：pASMgpBS 设气缸总容积为V，因为气缸导热，气体做等温变化，有： pA V 2pA
25、 V 3 pB V 2 pB 2V 3 联立上面的方程，得pB 5Mg 2S 5(1)下列说法中正确的是_ A凡是具有规则几何形状的物体一定是单晶体，单晶体和多晶体都具有各向异性 B液体表面层内分子分布比液体内部稀疏，所以分子间作用力表现为引力 C布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的运动，它间接说明分子永不停息地做无规则运动 D满足能量守恒定律的客观过程并不都是可以自发地进行的 E一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加 (2)如图 4 是粗细均匀一端封闭一端开口的U 形玻璃管，大气压强p076 cmHg，当两管水银面 相平时，左管被封闭气柱长L120 c
26、m、温度 t131 ，求： 图 4 当气柱温度t2等于多少时，左管中气柱长为21 cm? 保持 t1温度不变，为使左管气柱变为19 cm，应在右管加入多长的水银柱？ 答案(1)BDE(2)54.6 6 cm 解析(2)当左管气柱变为21 cm 时，右管水银面将比左管水银面高2 cm， 此时左管气柱压强：p2 (762) cmHg78 cmHg 研究左管气柱由一定质量理想气体状态方程： p1V1 T1 p2V2 T2 其中 p1p076 cmHg，V1 20S，T1 (27331) K 304 K， V221S，T2(273 t2)K 代入数据解得：t254.6 设左管气柱变为19 cm 时压强
27、为p3，由题意可知左管气柱做等温变化，根据玻意耳定律：p1V1 p3V3 得 76 cmHg20Sp319S 解得： p380 cmHg 右管加入的水银柱长：h80 cm76 cm(2019) 2 cm6 cm 6如图 5 所示，一端开口的极细玻璃管开口朝下竖直立于水银槽的水银中，初始状态管内外水 银面的高度差为l062 cm，系统温度为27.因怀疑玻璃管液面上方存在空气，现从初始状态分 别进行两次试验如下： 图 5 保持系统温度不变，将玻璃管竖直向上提升2 cm(开口仍在水银槽液面以下)，结果液面高度差 增加 1 cm； 将系统温度升到77，结果液面高度差减小1 cm. 已知玻璃管内粗细均匀
28、，空气可看成理想气体，热力学零度可认为是273 .求： ( )实际大气压为多少cmHg? ( )初始状态玻璃管内的空气柱有多长？ 答案 ()75 cmHg()12 cm 解析()设大气压强相当于高为H 的水银柱产生的压强，初始状态空气柱的长度为x，玻璃管 的横截面积为S，则由理想气体状态方程 由第一次实验的初、末状态有 (Hl0)xS(Hl0 l1)(x h l1)S 由第二次实验的初、末状态有 Hl0xS T1 Hl0 l2x l2S T2 两式中 T1和 T2分别为 300 K 和 350 K，依据两式可求得 H75 cm，x12 cm， 故实际大气压为75 cmHg ， 初始状态玻璃管内
29、的空气柱长12 cm. 7如图 6 所示，长为31 cm、内径均匀的细玻璃管开口向上竖直放置，管内水银柱的上端正好 与管口齐平，封闭气体的长为10 cm，外界大气压强不变若把玻璃管在竖直平面内缓慢转至开 口竖直向下，这时留在管内的水银柱长为15 cm，然后再缓慢转回到开口竖直向上，求： 图 6 (1)大气压强p0的值； (2)玻璃管重新回到开口竖直向上时空气柱的长度 答案(1)75 cmHg(2)10.67 cm 解析(1)设玻璃管横截面积为S ， 由题意知，封闭气体发生等温变化 初态： p1p021 cmHg，V110S 末态： p2p015 cmHg， V2(3115)S 16S 由玻意耳
30、定律，得p1V1p2V2，p075 cmHg (2)p3p015 cmHg90 cmHg，V3 LS，p1V1p3V3，可求 L10.67 cm 题组 3气体实验定律与热力学定律综合问题的分析技巧 8(1)如图 7 所示，气缸和活塞与外界均无热交换，中间有一个固定的导热性良好的隔板，封闭 着两部分气体A 和 B，活塞处于静止平衡状态现通过电热丝对气体A 加热一段时间， 后来活塞 达到新的平衡，不计气体分子势能，不计活塞与气缸壁间的摩擦，大气压强保持不变，则下列判 断正确的是 _ 图 7 A气体 A 吸热，内能增加 B气体 B 吸热，对外做功，内能不变 C气体 A 分子的平均动能增大 D气体 A
31、 和气体 B 内每个分子的动能都增大 E气体 B 分子单位时间内对器壁单位面积碰撞总次数减少 (2)如图 8 所示，在左端封闭右端开口的U 形管中用水银柱封一段空气柱L，当空气柱的温度为 14时，左臂水银柱的长度h110 cm，右臂水银柱长度 h2 7 cm，空气柱长度L15 cm；将 U 形管左臂放入100水中且状态稳定时，左臂水银柱的长度变为7 cm.求出当时的大气压强(单位 用 cmHg) 图 8 答案(1)ACE(2)75.25 cmHg 解析(2)对于封闭的空气柱(设大气压强为p0) 初态： p1p0h2h1(p03) cmHg V1LS15S(cm 3) T1287 K 末态： h
32、17 cm，h210 cm， 故压强 p2p0h2h1 (p03) cmHg V2(L 3)S18S(cm 3) T2373 K 由理想气体状态方程得 p1V1 T1 p2V2 T2 解得大气压强为p075.25 cmHg. 9(1)下列说法正确的是_ A温度是分子平均动能的标志，物体温度越高，则物体的分子平均动能越大 B布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动 C一定质量的理想气体，若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变 D气体的温度每升高1 K 所吸收的热量与气体经历的过程有关 E当分子间的距离大于平衡位置的间距r0时，分子间的距离越大，分子势能越小 (2)如图
33、 9 所示，一竖直放置的气缸用一质量为m 的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面 积为 S，气体最初的体积为V0，最初的压强为 p0 2 ，气缸内壁光滑且缸壁导热性能良好开始活塞 被固定在A 处，打开固定螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B 处，设周围环境 温度保持不变，已知大气压强为p0，重力加速度为g，若一定质量理想气体的内能仅由温度决 定求： 图 9 活塞停在B 处时缸内封闭气体的体积V； 整个过程中通过缸壁传递的热量Q. 答案(1)ACD(2) p0V0S 2 p0S mg (p 0 2 mg S )V0 解析(2)设活塞在 B 处时封闭气体的压强为p，活塞处于平衡状态：
34、p0SmgpS 解得： pp0 mg S 由玻意耳定律： p0V0 2 pV 解得： V p0V0S 2 p0Smg 从活塞下落至活塞重新平衡的过程，设活塞下降的高度为h：h V0V S 则外界对气体做功W：W(p0Smg)h 气体温度相同，内能不变，由热力学第一定律可知：QW 联立解得： Q(p 0 2 mg S )V0 10 (1)下列说法中正确的是() A无论技术怎样改进，热机的效率都不能达到100% B空气中所含水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压之比为空气的相对湿度 C蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块看起来没有确定的几何形状，是多晶体 D已知阿伏加德罗常数、某种气体的摩尔质量和密度，可以
35、估算该种气体分子体积的大小 E“油膜法估测分子的大小”实验中，用一滴油酸溶液的体积与浅盘中油膜面积的比值可估测 油酸分子直径 (2)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的pV 图象如 图 10 所示已知该气体在状态A 时的温度为27.则： 图 10 该气体在状态B 和 C 时的温度分别为多少？ 该气体从状态A 经 B 再到 C 的全过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？ 答案(1)ABC(2)17727放热1 200 J 解析(2)对一定质量的理想气体， 由 pA TA pB TB 得： TB450 KtB177 由 pAVA TA pCVC TC 得： TC 300 K，即 tC27. 由于 TATC，一定质量理想气体在状态A 和状态 C 内能相等， U0 从 A到 B 气体体积不变，外界对气体做功为0 从 B到 C 气体体积减小，外界对气体做正功，由p V 图线与横轴所围成的面积可得： W pBpCVBVC 2 1 200 J 由热力学第一定律 UWQ 可得： Q 1 200 J，即气体向外界放出热量 传递的热量为1 200 J.