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专题十四 热学
1.解析:从距O 点很 远 处 向O 点 运 动,两 分 子 间 距 减 小
到r2 的过程中,分子间体现引力,引力做正功,分子势
能减小;在r2→r1 的过程中,分子间仍然体现引力,引
力做正功,分子势能减小;在间距等于r1 之前,分子势
能一直减小,取无穷 远 处 分 子 间 势 能 为 零,则 在r1 处
分子势能小于零.
答案:减小 减小 小于
2.BC A.燃烧 汽 油 产 生 的 内 能 一 方 面 向 机 械 能 转 化,
同时热传递 向 空 气 转 移.既 不 违 背 热 力 学 第 一 定 律,
也不违背热力学 第 二 定 律;B.冷 水 倒 入 保 温 杯 后,没
有对外做功,同时也没有 热 传 递,内 能 不 可 能 减 少,故
违背热力学第一定律;C.某新型热机工作时将从高 温
热源吸收的热量全部转化 为 功,必 然 产 生 其 他 影 响 故
违背热力学第二定律;D.制冷机消耗电能工作时从箱
内低温环境中提取热量散 发 到 温 度 较 高 的 室 内,发 生
了内能的转 移,同 时 对 外 界 产 生 了 影 响.既 不 违 背 热
力学第一定律,也不违背热力学第二定律.
3.BCD A.理想气体的内能与温度之间唯一决定,温度
保持不变,所以内能不变.A 错误;B.由理 想 气 体 状 态
方程pV
T =C
,可 知 体 积 减 少,温 度 不 变,所 以 压 强 增
大.因为温度不变,内能不变.B 正确;CE.由 理 想 气 体
状态方程pV
T =C
,可知体 积 减 少,温 度 不 变,所 以 压 强
增大.体积减 少,外 界 对 系 统 做 功,且 内 能 不 变,由 热
力学第一定律 ΔU=W +Q 可 知,系 统 放 热.C 正 确;E
错误.D.体积减少,外界对系统做功.理想气体的内能
由温度唯一决定,温 度 保 持 不 变,所 以 内 能 不 变.故 D
正确.故选 B、C、D.
4.解析:以密封空气为研究对象,因p1>p0,故活塞缓慢移
动,气体体积增大,气体对外做功,又因容器绝热,由热力
学第二定律可知,气体内能减小,温度降低,故容器中空
气的温度 低 于 外 界 温 度.根 据 理 想 气 体 状 态 方 程 可 得
p0
ρ0T0
=
p1
ρ1T1
=
p0
ρ2T2
故ρ0T0=ρ2T2,因T0>T2,故ρ0<ρ2,
故密度大于外界空气密度.
答案:低于 大于
5.解析:1、2等体积,2、3等压强
由pV=nRT 得:
p1V1
T1
=
p2V2
T2
,V1=V2,故
p1
T1
=
p2
T2
,
可得:T1=2T2,即 T1>T2,由 于 分 子 密 度 相 同,温 度
高,碰撞次数多,故 N1>N2;
由于p1V1=p3V3;故 T1=T3;
则 T3>T2,又p2=p3,2 状 态 分 子 密 度 大,分 子 运 动
缓慢,单 个 分 子 平 均 作 用 力 小,3状 态 分 子 密 度 小,分
子运动 剧 烈,单 个 分 子 平 均 作 用 力 大.故 3 状 态 碰 撞
容器壁分子较少,即N2>N3.
答案:大于 等于 大于
6.解析:油 膜 法 测 量 分 子 大 小 需 要 形 成 单 分 子 油 膜,故
而需要减少油酸浓度;一 滴 油 酸 的 体 积 非 常 微 小 不 易
准确测量,故而使用累 积 法,测 出 N 滴 油 酸 溶 液 的 体
积V,用V 与N 的比值 计 算 一 滴 油 酸 的 体 积;由 于 形
成单分 子 油 膜,油 膜 的 厚 度h 可 以 认 为 是 分 子 直 径,
故而还需要测量出油膜的面积S,以计算厚度.
答案:使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层
油膜 把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中,测
出1mL油酸酒精溶液的滴数,得到一滴溶液中纯油
酸的体积 单分子油膜的面积
7.BDE 过程①是等容 变 化,温 度 升 高,压 强 增 大,故 A
项错误;过程② 中,体 积 增 大,气 体 对 外 做 功,故 B 项
正确;过 程 ④ 是 等 容 变 化,温 度 降 低,放 出 热 量,故 C
项错误;过程③是等温变 化,温 度 不 变,故 状 态c、d 的
内能 相 等,故 D 项 正 确;由 理 想 气 体 状 态 方 程 可 知 p
=CTV
,由图象可知,Td
Vd
<
Tb
Vb
,所 以 pd<pb,故 E 项 正
确.
8.BDE 气 体 的 内 能 包 括 分 子 之 间 相 互 作 用 的 势 能 和
分子热运 动 的 动 能,与 整 体 的 重 力 势 能 和 动 能 均 无
关,故 A、C 错误,B、E 正 确;由 热 力 学 第 二 定 律 可 知,
气体体积变化时,其内