Question

（選修3-3模塊）
（1）以下說法中正確的是
A．物體內(nèi)能取決于溫度、體積和物質的量
B．布朗運動是懸浮在液體中固體顆粒的分子無規(guī)則運動的反映
C．浸潤和不浸潤均是分子力作用的表現(xiàn)
D．液晶對不同顏色光的吸收強度隨電場強度的變化而變化
（2）如圖所示，氣缸內(nèi)封閉一定質量的某種理想氣體，活塞通過滑輪和一重物連接并保持平衡，已知活塞距缸口0.2m，活塞面積10cm²，大氣壓強1.0×10⁵Pa，物重50N，活塞質量及一切摩擦不計，緩慢升高環(huán)境溫度，使活塞剛好升到缸口，封閉氣體吸收了60J的熱量，同時氣體對外做功10J的功，則封閉氣體的壓強將

不變

（選填“增加”、“減小”或“不變”），氣體內(nèi)能變化量為

50

J．
（3）用油膜法測量分子大小的實驗中，將濃度為0.2%的一滴油酸溶液，輕輕滴入水中，穩(wěn)定后形成了一層單分子油膜，測得一滴油酸溶液的體積為V0，形成的油膜面積為S，則油酸分子的直徑約為多少？如果把油酸分子看成是球形的，該滴油酸含分子數(shù)約為多少？

Answer 1

分析：（1）物體內(nèi)能與溫度、體積和物質的量有關．布朗運動是懸浮在液體中固體顆粒的無規(guī)則運動．浸潤和不浸潤均是分子力作用的表現(xiàn)．液晶各向異性，對不同顏色光的吸收強度隨電場強度的變化而變化．
（2）封閉氣體吸收了60J的熱量，同時氣體對外做功10J的功，根據(jù)熱力學第一定律可求得氣體內(nèi)能變化量；氣體的壓強可對活塞進行研究，根據(jù)平衡條件得出，并進行分析．
（3）在油膜法估測分子大小的實驗中，讓一定體積的純油酸滴在水面上形成單分子油膜，估算出油膜面積，從而求出分子直徑．

解答：解：（1）A、物體的內(nèi)能取決于溫度、體積和物質的量．故A正確．
B、布朗運動是懸浮在液體中固體顆粒的無規(guī)則運動，是液體分子無規(guī)則運動的反映．故B錯誤．
C、浸潤和不浸潤均是分子力作用的宏觀表現(xiàn)．故C正確．
D、液晶各向異性，對不同顏色光的吸收強度隨電場強度的變化而變化．故D正確．
故選ACD
（2）對活塞研究：由平衡條件得：
    P₀S=PS+G，得封閉氣體的壓強為  P=P₀+

G

S

，其中，P₀是大氣壓強，G是物體的重力，S是活塞面積，這些量都不變，則知，封閉氣體的壓強P保持不變．
封閉氣體吸收了60J的熱量，即有Q=60J．氣體對外做功10J的功，即有W=-10J，根據(jù)熱力學第一定律△U=Q+W得，△U=50J，即氣體內(nèi)能增加50J．
（3）1滴油酸溶液的體積V₀，
由濃度為η的一滴油酸溶液，可得1滴酒精油酸溶液中含油酸的體積V=ηV₀=0.2%V₀．
而1滴酒精油酸溶液在水面上形成的油酸薄膜輪廓面積S
所以油酸分子直徑d=

V

S

=

0.2%V0

S

=

V0

500S

．
把油酸分子看成是球形，則有n?

1

6

πd3=V
解得 n=

6S3

π(0.2%)2 V 2 0

=

1.5×106S3

π V 2 0

．
故答案為：（1）ACD （2）不變，50J．（3）（1）油酸分子的直徑約為

V0

500S

．該滴油酸含分子數(shù)約為

1.5×106S3

π V 2 0

．

點評：油酸分子在水面上以球模型一個靠一個排列的，且估算油膜面積以超過半格以一格計算，小于半格就舍去的原則