Question

（选修模块3-3）
（1）以下说法正确的是______
A．当两个分子间的距离为r（平衡位置）时，分子势能最小
B．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动
C．一滴油酸酒精溶液体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径
D．温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质
（2）如图所示，一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的．开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞上升，经过足够长时间后，活塞停在B点，则活塞停在B点时缸内封闭气体的压强为______，在该过程中，缸内气体______（填“吸热”或“放热”）．（设周围环境温度保持不变，已知AB=h，大气压强为p，重力加速度为g）
（3）“水立方”国家游泳中心是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆．水立方游泳馆共有8条泳道的国际标准比赛用游泳池，游泳池长50m、宽25m、水深3m．设水的摩尔质量为M=1.8×10^-2kg/mol，试估算该游泳池中水分子数．

Answer

（1）正确解答本题需要掌握：分子动理论内能，以及温度对分子热运动的影响；布朗运动的特点即物理意义；热平衡和热现象；分子力以及分子势能与分子半径之间的关系．
（2）根据活塞处于平衡状态可以求出被封闭气体压强，体积缩小外界对气体做功，因此根据热力学第一定律判断．
（3）先求出游泳池中水的总体积，再根据水的摩尔质量求出游泳池中水的物质的量，最后根据阿伏加德罗常数求出游泳池中水分子数．
【解析】
（1）A、根据分子力以及分子势能与分子半径之间的关系可知当两个分子间的距离为r时，分子力合为零，分子势能最小，故A正确．
B、布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的运动，是由液体分子的撞击形成的，反应了液体分子的无规则运动，故B错误；
C、一滴油酸酒精溶液体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径等于一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸体积比上单分子油膜面积为S，故C错误．
D、温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质，故D正确．
故选AD．
（2））①活塞处于平衡状态有：Ps+mg=Ps，所以被封闭气体压强为：P=P0+
②被封闭气体体积增大，气体对外界做功，由于气体温度不变，因此内能不变，
根据△U=W+Q可知，在该过程中，缸内气体吸热．
（3）设水的密度为ρ，游泳池中水的质量为m，阿伏加德罗常数为NA，
游泳池中水的总体积为 V=50×25×3m3=3.75×103 m3．
则游泳池中水的物质的量为n==
所含的水分子数为N1=nNA==1.3×1032个
故答案为：（1）AD
（2）P0+，吸热
（3）该游泳池中水分子数是1.3×1032个．