Question

物理选修3-3（1）关于分子运动和热现象的说法，正确的是______（填入正确选项前的字母）A．布朗运动是指

物理选修3-3（1）关于分子运动和热现象的说法，正确的是______（填入正确选项前的字母）A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加C．一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，其分子之间的势能增加D．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律（2）如图所示，竖直放置的圆筒形注射器，活塞上端接有气压表，能够方便测出所封闭理想气体的压强．开始时，活塞处于静止状态，此时气体体积为30cm3，气压表读数为1.1×105Pa．若用力向下推动活塞，使活塞缓慢向下移动一段距离，稳定后气压表读数为2.2×105Pa．不计活塞与气缸内壁间的摩擦，环境温度保持不变．①简要说明活塞移动过程中，被封闭气体的吸放热情况；②求活塞稳定后气体的体积；③对该过程中的压强变化做出微观解释．

Answer 1

（1）A、布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动，故A正确；
B、气体的温度升高，气体分子的平均速率变大，但并不是每个气体分子运动的速率都增加，故B错误；
C、一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，内能增加，其分子之间的势能增加，故C正确；
D、空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，并不是自发进行的，而是通过电动机做功而实现的，制冷机的工作遵守热力学第二定律，故D错误；
（2）①在移动活塞的过程中，气体体积变小，外界对气体做功，W＞0；
环境温度不变，活塞缓慢向下移动过程中，气体温度不变，气体温度内能不变，△U=0；
由热力学第一定律△U=W+Q，可知Q=△U-W=-W＜0，因此气体要放出热量；
②气体发生了等温变化，由玻意耳定律可得：P₁V₁=P₂V₂，
即：1.1×10⁵Pa×30cm³=2.2×10⁵Pa×V₂，解得：V₂=15cm³，
③气体温度不变，分子平均动能不变，每个分子对器壁的撞击力不变；
在活塞向下移动的过程中，气体体积减小，分子密度增加，
单位时间内撞击器壁的分子数增加，器壁单位面积受到的压力增大，即气体压强增大．
故答案为：（1）AC；（2）①封闭气体放热；②活塞稳定后气体的体积是15cm³；
③气体温度不变，分子平均动能不变，气体体积减小，分子密度增大，气体压强变大．