Question

（选修模块3-3）
（1）下列说法正确的是______
A．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．物体的温度升高时，其分子平均动能增大
C．分子间距离逐渐增大时，分子势能逐渐减小
D．分子间距离增大时，分子间的引力、斥力都减小
（2）空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×10⁵ J，同时气体放出热量为5.0×10⁴J．在此过程中，该气体的内能______（选填“增加”或“减少”）了______J．
（3）空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器（铜管）液化成水，经排水管排走，空气中水份越来越少，人会感觉干燥．某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V=1.0×10³ cm³．已知水的密度ρ=1.0×10³ kg/m³、摩尔质量M=1.8×10^-2 kg/mol，阿伏伽德罗常数N_A=6.0×10²³mol^-1．试求：（结果均保留一位有效数字）
①该液化水中含有水分子的总数N；
②一个水分子的直径d．

Answer

（1）布朗运动是悬浮在液体当中的固体颗粒的无规则的热运动，温度是分子平均动能大小的标志，分子力做负功，分子势能增大，随分子间距的增大，分子间的引力和斥力都减小，只是斥力减小的更快些．
（2）根据热力学第一定律△U=Q+W．
（3）①水的摩尔体积为V=，则水分子数N=
②每个水分子的体积为，根据，可得水分子的直径分子d=．
【解析】
（1）A、布朗运动是悬浮在液体当中的固体颗粒的无规则的热运动，即不是液体分子的运动也不是固体分子的运动，它反映了液体分子的无规则的热运动．故A错误．
B、温度是分子平均动能大小的标志，故温度升高物体分子的平均动能增大．故B正确．
C、当分子间距离大于r时，分子力表现为引力，随分子间距的增大，分子力做负功，分子势能增大．故C错误．
D、随分子间距的增大，分子间的引力和斥力都减小，只是斥力减小的更快些．故D正确．
故选BD．
（2）根据热力学第一定律△U=Q+W，由题意可知W=2.0×105J，Q=-5.0×104J，故△U=2.0×105-5.0×104=1.5×105J，即该气体的内能增加了1.5×105 J
故答案为：增加，1.5×105．
（3）①水的摩尔体积为
V===1.8×10-5 m3/mol    
水分子数：N==≈3×1025个  
②建立水分子的球模型设其直径为d，每个水分子的体积为，
则有
故水分子直径d===4×10-10 m．