Question

（3-3模块）
（1）判断以下说法的正误，在相应的括号内打“√”或“×”
A．分子间距离增大，分子势能一定增大______
B．有的物质微粒在不同条件下可以按不同的规则在空间分布，因此可以生成不同的晶体______
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的面积为S，则油酸分子的直径______
D．已知某物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N_A，则该种物质的分子体积为______
E．在温度不变的情况下，增大液面上方饱和汽的体积，待气体重新达到饱和时，饱和汽的密度不变，压强也不变______
F．伴随着熵增加的同时，一切不可逆过程总会使自然界的能量品质不断退化，逐渐丧失做功本领，所以人类必须节约能源______
（2）如图所示，弹簧一端固定于水平台面上，另一端与质量为m活塞拴接在一起，开口向下．质量为M的气缸与活塞一起封闭了一定质量的气体．已知气缸和活塞均可与外界进行热交换．由于外界环境的温度缓慢降低，被封气体向外界释放热量Q，同时其内能减少△U．已知大气压强为p，气缸的横截面积为S，气缸壁厚忽略不计，重力加速度为g．则
①被封气体的体积______．（填“增大”、“减小”或“不变”）
②活塞移动距离为______；气缸移动距离为______．

Answer

（1）本题根据热力学基本知识进行分析．
（2）①根据理想气体状态方程和热力学第一定律进行讨论即可．②以活塞和气缸整体为研究对象，根据平衡条件分析受力，由胡克定律求解弹簧形变量的变化，即可知道活塞移动的距离．②根据热力学第一定律求出外界对气体做功，再由功的公式W=Fs求气缸移动的距离．
【解析】
（1）A、分子间距离增大，若分子表现为引力，分子势能增大，而若分子力表现为斥力，分子势能减小．故A错误．
B、物质微粒在不同条件下可以按不同的规则在空间分布，可以形成不同晶体．故B正确．
C、根据实验原理可知，若一滴纯油酸的体积为V，在水面上形成的单分子油膜的面积为S，则油酸分子的直径d=．故C错误．
D、已知某物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则该种物质的分子体积不一定为，对于固体或液体，分子间隙较小，可根据此式求出分子体积，对于气体可求出分子占据的空间为积为．故D错误．
E、在温度不变的情况下，增大液面上方饱和汽的体积，待气体重新达到饱和时，饱和汽的密度不变，压强也不变．故E正确．
F、伴随着熵增加的同时，能量品质不断退化，逐渐丧失做功本领，能源不断消耗，人类必须节约能源．故F正确．
（2）①对气缸进行受力分析，根据平衡条件得气体的压强不变，
根据理想气体状态方程，=恒量，压强不变，温度减小，所以体积逐渐减小；
②以活塞和气缸整体为研究对象，根据平衡条件得知：弹簧受到的压力不变，则弹簧的压缩量不变，所以活塞不移动，即移动距离为0；
被封气体向外界释放热量Q，同时其内能减少△U，根据热力学第一定律△U=Q+W得：外界对气体做功W=Q-△U
又W=pSx，p=
联立以上三式得：气缸移动距离x为：x=
故答案为：
（1）×√××√√
（2）①减小 
②0，