Question

[物理-物理3-3]
（1）兩個(gè)分子甲和乙相距較遠(yuǎn)（此時(shí)它們之間的分子力可忽略），設(shè)甲固定不動(dòng)，乙逐漸靠近甲，直到不能再靠近為止的整個(gè)過(guò)程中______
A．分子力總是對(duì)乙做正功
B．乙總是克服分子力做功
C．先是乙克服分子力做功；然后分子力對(duì)乙做正功
D．先是分子力對(duì)乙做正功；然后乙克服分子力做功
（2）如圖所示，豎直放置的U形管，左端封閉右端開(kāi)口，管內(nèi)水銀將長(zhǎng)20cm長(zhǎng)的空氣柱封閉在左管內(nèi)，此時(shí)兩管內(nèi)水銀面的高度差為6cm，大氣壓強(qiáng)為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓．現(xiàn)向右管內(nèi)再注入水銀，使空氣柱長(zhǎng)度減少6cm，若溫度保持不變，則：
①需注入水銀柱的長(zhǎng)度為多少？
②判斷此過(guò)程中管內(nèi)被封閉氣體是吸熱還是放熱，并簡(jiǎn)述原因．

Answer 1

【答案】分析：（1）開(kāi)始時(shí)由于兩分子之間的距離大于r，因此分子力為引力當(dāng)相互靠近時(shí)分子力做正功，當(dāng)分子間距小于r，分子力為斥力，相互靠近時(shí)，分子力做負(fù)功，
（2）根據(jù)管內(nèi)外水銀面的高度差，求出被封閉氣體的壓強(qiáng)，然后根據(jù)等溫變化氣態(tài)方程即可求解．
根據(jù)熱力學(xué)第一定律求解．
解答：解：（1）分子間距大于r，分子力為引力，因此引力做正功；
分子間距小于r，分子力為斥力，因此斥力做負(fù)功，故選D．
（2）①玻璃管內(nèi)的空氣作等溫變化，有：
（（p-ρgH₁）l₁=P₂l₂
得：末狀態(tài)空氣柱氣體壓強(qiáng)P₂=100cmHg
所以需注入水銀柱的長(zhǎng)度為42cm
②根據(jù)熱力學(xué)第一定律，此過(guò)程水銀柱對(duì)氣體做功，而氣體內(nèi)能不變，所以應(yīng)是放熱．
故答案為：（1）D
（2）①需注入水銀柱的長(zhǎng)度為42cm
②此過(guò)程中管內(nèi)被封閉氣體是放熱．
點(diǎn)評(píng)：（1）要正確分析分子之間距離與分子力的關(guān)系．
（2）本題考查了氣體的等溫變化和根據(jù)熱力學(xué)第一定律．