Question

（選修模塊3-3）
（1）下列說(shuō)法中正確的是

 

A．?dāng)U散運(yùn)動(dòng)向著更為無(wú)序的方向進(jìn)行，是可逆過(guò)程
B．物體的內(nèi)能取決于溫度、體積和物質(zhì)的量
C．分子間作用力隨分子間距離的增大而減小
D．液晶對(duì)不同顏色光的吸收強(qiáng)度隨電場(chǎng)強(qiáng)度的變化而變化
（2）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)（p₁、V₁）開(kāi)始做等溫膨脹，狀態(tài)變化如圖1中實(shí)線(xiàn)所示．若該部分氣體從狀態(tài)（p₁、V₁）開(kāi)始做絕熱膨脹至體積V₂，則對(duì)應(yīng)的狀態(tài)變化圖線(xiàn)可能是圖中

 

虛線(xiàn)（選填圖中虛線(xiàn)代號(hào)）．
（3）如圖2所示，一定質(zhì)量的理想氣體用不導(dǎo)熱的活塞封閉在內(nèi)壁光滑的絕熱氣缸內(nèi)，氣缸豎直放置，缸內(nèi)安裝一電熱絲，活塞質(zhì)量m，橫截面積S，外界大氣壓強(qiáng)p₀，重力加速度g．開(kāi)始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，將電熱絲通電給氣體緩慢加熱，測(cè)得電熱絲兩端電壓為U，通過(guò)的電流為I．經(jīng)過(guò)時(shí)間t，活塞緩慢向上移動(dòng)距離L₀．求：
①氣體對(duì)外所做的功；
②氣體內(nèi)能的增量．

Answer 1

分析：（1）擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)向著更為無(wú)序的方向進(jìn)行，是不可逆過(guò)程．物體的內(nèi)能取決于溫度，體積和物質(zhì)的量．分子間作用力隨分子間距離較為復(fù)雜，要分段分析．液晶具有各向異性，對(duì)不同顏色光的吸收強(qiáng)度隨電場(chǎng)強(qiáng)度的變化而變化．
（2）絕熱膨脹，氣體對(duì)外做功，溫度會(huì)降低；
（3）①氣體等壓膨脹，對(duì)活塞的推力為恒力；
②根據(jù)熱力學(xué)第一定律求解內(nèi)能增加量．

解答：解：（1）A、擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)向著更為無(wú)序的方向進(jìn)行，根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，此過(guò)程是不可逆過(guò)程．故A錯(cuò)誤．
B、物體的內(nèi)能取決于溫度，體積和物質(zhì)的量．故B錯(cuò)誤．
C、分子間作用力隨分子間距離較為復(fù)雜，分子距離增大，分子力可能增大，也可能減�。�故C錯(cuò)誤．
D、液晶具有各向異性，對(duì)不同顏色光的吸收強(qiáng)度隨電場(chǎng)強(qiáng)度的變化而變化．故D正確．
故選D；
（2）絕熱膨脹到體積V₂與等溫膨脹到V₂相比較，絕熱膨脹到體積V₂時(shí)溫度低（由于要對(duì)外做功）；
假設(shè)先等溫膨脹到V₂，然后再降溫，壓強(qiáng)更低，故故圖線(xiàn)d；
（3）①氣體等壓膨脹，對(duì)活塞的推力為恒力，為：F=PS=P₀S+mg；
活塞緩慢向上移動(dòng)距離L₀，故推力做功為：W=FL₀=（P₀S+mg）L₀；
②根據(jù)熱力學(xué)第一定律，△U=UIt-W=UIt-（P₀S+mg）L₀；
答：（1）BD；（2）d；（3）①氣體對(duì)外所做功W=（P₀S+mg）L₀；②氣體內(nèi)能增加量△U=UIt-（P₀S+mg）L₀．

點(diǎn)評(píng)：本題是熱學(xué)綜合題，涉及知識(shí)點(diǎn)較多，但主要考查了理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律，較難．