熱學

專題復習目標學科核心素養局考命題方向

1科.學思維：認識建構理高考對本部分考查的題型

想氣體模型的必要性。通固定，以選擇題形式考查

1能.用分子動理論解釋固

過建構“玻璃管類”和分子動理論、固體和液體

體、液體和氣體的微觀結

“活塞類”的氣體模型分的性質；以計算題形式考

構及特點。

析問題。查熱力學定律和氣體實驗

2.能用氣體實驗定律、熱

2.科學推理：能用等溫、定律的應用；還可以把受

力學定律解釋生產生活中

等壓、等容的理想過程分力分析、平衡條件的應用

的一些現象和實際問題。

析現實生活中的氣體狀態及氣體實驗定律的應用結

變化。合在一起命題。

,-------------函-------------

識梳里二鏈接

一'宏觀量'微觀量以及它們之間的關系

1.摩爾體積VmH：分子體積%）—（適用于固體和液體）

/VA

分子占據體積/占=節適用于氣體）

/VA

2.摩爾質量Mm”：分子質量詢=爛

/VA

3.體積V和摩爾體積VmH：分子數目〃=戶刈（適用于固體、液體和氣體）

Vmol

4.質量相和摩爾質量Mmol：分子數目〃=法—NA

Ivimol

二'擴散現象、布朗運動與熱運動的比較

現象擴散現象布朗運動熱運動

活動主體分子固體微小顆粒分子

是分子的運動,發生在是比分子大得多的是分子的運動,不能

區別固體、液體、氣體任何顆粒的運動,只能在通過光學顯微鏡直

兩種物質之間液體、氣體中發生接觀察到

共同點（D都是無規則運動

(2)都隨溫度的升高而更加劇烈

聯系擴散現象、布朗運動都反映了分子做無規則的熱運動

三'判斷分子勢能變化的兩種方法

1.根據分子力做功判斷。分子力做正功，分子勢能減小;分子力做負功，

分子勢能增加。

2.利用分子勢能與分子間距離的關系圖線判斷，如圖所示。但要注意此圖線

和分子力與分子間距離的關系圖線形狀雖然相似但意義不同，不要混淆。

四、固體和液體

1.晶體和非晶體

(1)單晶體具有各向異性,但不是在各種物理性質上都表現出備向顯性。

(2)只要是具有各向異性的物體必定是晶體，且是單晶體。

(3)只要是具有確定熔點的物體必定是晶體,反之，必定是非晶體。

2.液體表面張力

(1)形成原因：表面層中分子間的距離比液體內部分子間的距離大，分子間

的相互作用力表現為引力。

(2)方向：和液面相切，垂直于液面上的各條分界線。

五'熱力學定律

1.熱力學第一定律不僅反映了做功和熱傳遞這兩種方式改變內能的過程是

等效的,而且給出了內能的變化量和做功與熱傳遞之間的定量關系。

2.對公式AU=Q+W符號的規定

符號Q△U

+外界對物體做功物體吸收熱量內能增加

—物體對外界做功物體放出熱量內能減少

熱點題型?核心突破//////////////////////////////

?熱考題型

熱點一對熱學基本規律的理解

例n(多選)(2020?廈門模擬)下列說法正確的是()

A.物體的動能增加，其內能也一定增加

B.擴散現象和布朗運動都是分子的無規則熱運動

C.一定質量的氣體膨脹對外做功，氣體內能不一定增加

D.隨著分子間的距離增大，分子間的引力、斥力都減小

E.根據熱力學定律，熱機的效率不可能達到100%

［解析］物體的內能由分子動能和分子勢能構成，與宏觀的機械能大小無

關，A錯誤；布朗運動是固體小顆粒的運動，不是分子熱運動，B錯誤；根據熱

力學第一定律AU=Q+W可知一定質量的氣體膨脹對外做功，吸放熱情況未知，

所以氣體內能不一定增加，C錯誤；隨著分子間的距離增大，分子間的引力、斥

力都減小，D正確；根據熱力學定律，熱機的效率不可能達到100%,故E正確。

［答案］DE

【拓展訓練1］（多選）（2020?江西九江市二模）關于液體，下列敘述正確的

是（）

A.露珠呈球形是因為液體的表面張力的作用

B.液體的表面張力垂直于液面指向液體的內部

C.液體與固體接觸的附著層分子如果比液體內部更稀疏，則液體與固體表

現為浸潤

D.對特定的液體和特定材質的毛細管，管的內徑越小毛細現象越明顯

E.加上不同的電壓可以改變液晶的光學性質

解析：選ADE。露珠呈球形是因為液體的表面張力的作用，故A正確；表

面張力產生在液體表面層，它的方向跟液面平行，使液面收縮，故B錯誤；液

體對某種固體是浸潤的，這時固體分子與液體分子間的引力相當強，造成附著層

內分子的分布就比液體內部更密，故C錯誤；對特定的液體和特定材質的毛細

管，管的內徑越細毛細現象越明顯，故D正確：液晶的光學性質表現為各向異

性，加上不同的電壓可以改變液晶的光學性質，故E正確。

【拓展訓練2】（多選X2020?安徽宣城市二調）下列說法正確的是（）

A.顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規則運動，這反映了液體

分子運動的無規則性

B.壓縮氣體時氣體會表現出抗拒壓縮的力是由于氣體分子間存在斥力

C.分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大

D.在真空、高溫條件下，可以利用分子擴散向半導體材料中摻入其他元素

E.當溫度升高時，物體內每一個分子熱運動的速率一定都增大

解析：選ACD0顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規則運動，

這反映了液體分子運動的無規則性，A正確；壓縮氣體時氣體會表現出抗拒壓縮

的力是由于氣體壓強的作用，與氣體分子間的斥力無關，B錯誤；當r<n）時，分

子勢能隨著分子間距離的增大而減小；當r>n）時，分子勢能隨著分子間距離的增

大而增大；則分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大，C正確；在

真空、高溫條件下，可以利用分子擴散向半導體材料中摻入其他元素，D正確；

當溫度升高時，物體內分子的平均速率變大，并非每一個分子熱運動的速率都增

大，E錯誤。

@物理建模和分析推理能力

熱點二氣體實驗定律的應用

1.知識聯系

氣「（等溫變化卜玻意耳定律

體

PiVi=p2V2

實

驗-｛等容變化卜查理定律部=P2質量

定T1一定

律條

15r

及蓋一呂薩克定律

狀理想

-［等樂變化卜V|=V2

態氣體

方T,T2

程

q狀態方程卜聯噂

-----------------1112

2.封閉氣體壓強的計算方法

（1）“活塞模型”

求活塞封閉的氣體壓強時，一般以活塞為研究對象（有時取汽缸為研究對

象），分析它受到的氣體壓力及其他各力，列出受力的平衡方程，求解壓強。

（2）“液柱模型”

求液柱封閉的氣體壓強時，一般以液柱為研究對象分析受力、列平衡方程。

例2（2020?廈門外國語學校模擬）如圖所示，導熱汽缸A、B固定在同一水平

面上，A的橫截面積為S,B的橫截面積為A的2倍，用兩個不計質量的活塞密

封了等高的理想氣體氣柱，起初連接兩活塞的輕繩均處于伸直狀態，但繩中無張

力，現向A汽缸的活塞上方緩慢加入細沙，直至A汽缸中氣體體積減小為原來

的一半。已知大氣壓強為po,求此時:

A______________B

"777777777777777777/77777777777777"

(1)3汽缸中氣體的壓強；

(2)加入細沙的質量。

［解析］(1)設開始時汽缸8內氣體的體積為VB,后來體積為VB',由題可

知力'=1.5力

對汽缸8內的氣體，由玻意耳定律得POVB=PB%/

...2

解得pB=W0。

(2)對汽缸A內的氣體，由玻意耳定律得poVA=pA號，即p/i=2po

對汽缸8的活塞進行受力分析，由受力平衡得

po,2S=pB,2S+T

對汽缸A的活塞進行受力分析，由受力平衡得

mg+poS=T+PAS

解得加入細沙的質量加=鬻。

［答案］(l)|po⑵卷^

【拓展訓練3］(2020?遼寧大連模擬)某同學制造了一個便攜氣壓千斤頂，

其結構如圖所示，直立圓筒型汽缸導熱良好，高度為Lo,活塞面積為S,活塞通

過連桿與上方的頂托相連接，連桿長度大于Lo,在汽缸內距缸底與處有固定限位

裝置A8,以避免活塞運動到缸底。開始活塞位于汽缸頂端，現將重力為3Pos的

物體放在頂托上，已知大氣壓強為po,活塞、連桿及頂托重力忽略不計，求：

、----------"頂托

(1)穩定后活塞下降的高度；

(2)為使重物升高到原位置，需用氣泵加入多大體積的壓強為po的氣體。

解析：(1)取密封氣體為研究對象，初態壓強為口),體積為LoS,假設沒有

AB限位裝置，末態時壓強為p,氣柱長度為L,則0=00+七=420

由等溫變化p°LoS=pLS

解得L=^

因學與故活塞停在A3限位裝置處，活塞下降高度為學；

(2)以活塞回到初始位置時的氣體為研究對象，氣體發生等溫變化4poLoS=

poV

氣泵壓入的一^個po的氣體體積為AV=V—LoS

解得△V=3LoS。

答案：⑴竽(2)3Lo5

【拓展訓練4】(2020?山東平邑一中10調)把上端A封閉，下端8開口的

玻璃管插入水中，放掉部分空氣后放手，玻璃管可以豎直地浮在水中(如圖所示)。

設玻璃管的質量m=40g,橫截面積S=2cm2,玻璃管露出水面以上部分的長度

b=2cm,大氣壓強po=1()5Pa,水的密度〃=1g/cn?,玻璃管厚度和管內空氣質

量不計，g取lOm/s?。

(1)求玻璃管內空氣柱的長度；

(2)用手拿住玻璃緩慢地豎直壓入水中，若水足夠深，則當管的A端在水面

下超過某一深度”時，放手后玻璃管不再浮起，求

解析：(1)玻聘管漂浮時，浮力與重力平衡。設管內外水面高度差為〃，則V

it=hS,根據阿基米德原理，有：mg=pghS

ni

解得：h=~^=20cm

ps

故玻璃管內空氣柱長度h=b+h=22cm。

(2)管全部沒入水中一定深度”后，浮力與重力再次平衡，同樣根據阿基米

德原理，可知空氣柱的長度為:

h,=h=2Qcm=0.2m

初態：pi=po+pg/z,V\=(h+b)S

末態：pi=po+pgH+pgh1,V2=h'S

對封閉氣體，根據玻意耳定律：piVl=p2V2,

解得H=L02m。

答案：見解析

@利用理想化物理模型分析推理

熱點三熱力學定律與氣體實驗定律的綜合

確定研究

對象T汽缸、活塞、液柱等）

」有體實狀態參量）

驗定律心初、末態之間發生的變化）

（兩類分析〉做功情況）

T熱力學定律）--［吸、放熱情況）

T內能變化情況）

選用規律氣體的三個實驗定律、理想氣體狀態

列方程求解方程、熱力學第一定律

例③一定質量的理想氣體被光滑的活塞封閉在導熱良好的汽缸內，汽缸內

壁距離底部5/2處有卡口，如圖所示。初始時環境溫度為360K時，活塞與卡口

的距離為限當環境溫度緩慢降至282K的過程中，缸內氣體向外界釋放的熱量

為。，已知活塞質量為加，面積為S,環境氣壓始終為po,重力加速度大小為g,

求：

（1）環境溫度緩慢降低至282K時，缸內氣體的壓強p；

（2）環境溫度從360K降至282K過程中，缸內氣體內能的變化量

［解析］（1）設當缸內氣體溫度下降到「時，活塞剛好移動到卡口位置，但

對卡口無作用力，該過程氣體發生等壓變化，由蓋一呂薩克定律有：要=季

101\

其中7b=360K

解得：71=300K>282K

由題意可知環境溫度從300K降至282K過程中，缸內氣體經歷等容過程,

由查理定律有：舄=今

/I12

其中pi=po+警，Ti=300K,72=282K

解得：p=O.94(po+弩)。

(2)活塞下移過程中，活塞對缸內氣體做的功W=(poS+mg)h

根據熱力學第一定律有：AU=W-Q

由上式可得：△U=(poS+"［g)〃一Q。

［答案］見解析

例"(多選)如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態A依次經過狀態8、C和

。后再回到狀態A。其中A-B和—D為等溫過程，B-C和A為絕熱過程

(氣體與外界無熱量交換)。這就是著名的“卡諾循環”。該循環過程中，下列說

法錯誤的是()

A.A-8過程中，外界對氣體做功

B.過程中，氣體分子的平均動能增大

C.C-0過程中，單位時間內碰撞單位面積器壁的分子數增多

D.0fA過程中，氣體分子的速率分布曲線不發生變化

E.該循環過程中，內能減小的過程僅有

［解析］在A-8的過程中，氣體體積增大，故氣體對外界做功,A錯誤;

的過程中，氣體對外界做功，WV0,且為絕熱過程，Q=0,根據AU=Q+W,

知AUVO,即氣體內能減小，溫度降低，氣體分子的平均動能減小，B錯誤；C-。

的過程中，氣體分子的平均動能不變，氣體體積減小，單位體積內的分子數增多，

故單位時間內碰撞單位面積器壁的分子數增多，C正確：。一A的過程為絕熱壓

縮，故。=0,W>0,根據AU=Q+W,知△〃>(),即氣體的內能增加，溫度升

高，所以氣體分子的速率分布曲線發生變化，D錯誤；從A-*3、C-*。的過程中

氣體做等溫變化，理想氣體的內能不變，內能減小的過程是BfC,內能增大的

過程是。fA,E正確。

［答案］ABD

【拓展訓練5］（多選）（2020?廈門外國語學校模擬）一定質量的理想氣體從

狀態A經過狀態B變化到狀態C,其V-f圖象如圖所示,下列說法正確的有（)

A.A-8的過程中，氣體對外做功

B.的過程中，氣體放出熱量

C.B-C的過程中，氣體壓強變大

D.的過程中，氣體內能變大

E.的過程中，單位體積內的分子數目增加

解析：選ACE。A-8的過程中，氣體體積變大，則氣體對外做功，溫度不

nVC

變，內能不變，則氣體吸收熱量，A正確，B錯誤；根據%=C可知在

BY的過程中，圖線上的點與橫軸上一273℃點連線的斜率減小（如圖所示），

則氣體壓強變大；氣體的溫度降低，內能減小；氣體體積減小，則單位體積內的

分子數目增加，C、E正確，D錯誤。

【拓展訓練6】（2020?江西省教學質量監測）如圖所示，一籃球內氣體的壓

強為P。，溫度為7b,體積為％.用打氣筒對籃球充入壓強為po,溫度為7b的氣體,

已知打氣筒每次壓縮氣體的體積為七區,一共打氣20次，假設籃球體積不變，

最終使籃球內氣體的壓強為駟.充氣過程中氣體向外放出的熱量為Q,已知氣體

的內能與溫度的關系為U=kT*為常數）。

(1)第一次打入氣體后，籃球的壓強變為多少？(可認為籃球內氣體溫度

不變)

(2)打氣筒在籃球充氣過程中對氣體做的功是多少？

解析：(1)設第一次打入氣體后，籃球內氣體壓強變為？，根據玻意耳定律

有po(%)+卷Vo)=piVb

解得Pi=1fp。；

(2)設籃球內氣體最終溫度為T,

po(Vo+2Ox9)),/

根據氣體狀態方程知△——7—―

101

12

解得T若To

籃球內氣體內能的增量為

根據熱力學第一定律可得，打氣過程中，

對氣體所做的功為W=Q+^U=Q+^kTo.

答案：⑴存o(2)。+'%公

毒惠算我?如解n升

(建議用時：50分鐘)

1.(2020?湖北模考)⑴下列說法正確的是o

A.浸潤現象是分子間作用力引起的

B.空氣的相對濕度越大，空氣中水蒸氣的壓強越接近同一溫度時水的飽和

汽壓

C.熱平衡是指一個系統內部的狀態不再改變時所處的狀態

D.氣體自發的擴散運動總是沿著分子熱運動的無序性減小的方向進行

E.完全失重條件下液態金屬呈球狀是因為液體表面分子間存在表面張力

(2)某密閉絕熱“U”形汽缸開口向上豎直放置，通過置于底部的電熱絲緩慢

加熱缸內的理想氣體，使絕熱活塞由A位置緩慢到達B位置，如圖甲所示。在

此過程中，缸內氣體的溫度一體積圖象（T-V圖象）如圖乙所示。已知活塞質量機

=2kg、橫截面積S=5X1（T4m2,大氣壓強8=1.0X105Pa,忽略活塞與汽缸

壁之間的摩擦，重力加速度g取10m/s2。

①求缸內氣體的壓強〃和活塞到達位置8時缸內氣體的溫度TB。

②若一定質量的理想氣體的內能與熱力學溫度成正比，活塞在A位置時缸

內氣體的內能為Uo=8OJo求活塞由A位置運動到B位置的過程中缸內氣體從

電熱絲吸收的總熱量。

解析：（1）浸潤和不浸潤現象是液體和固體分子間相互作用的表現，與分子

力有關，故A正確；空氣的相對濕度越大，空氣中的水蒸氣越接近飽和狀態，

故B正確；處于熱平衡的系統溫度保持不變，但是壓強和體積等物理量可以改

變，故C錯誤：根據熱力學第二定律可以知道，一切自然過程總是向分子熱運

動的無序性增大的方向進行，故D錯誤；完全失重條件下液態金屬呈球狀是因

為液體表面分子間存在表面張力，E正確。

（2）①活塞從A到8,以活塞為研究對象，由平衡條件得pS=poS+，”g

解得p=po+*=1.4X105Pa

kJ

由題圖乙可知以=4XIO-m3,力=6X10-4m3,7^=400K

氣體做等壓變化，則有孕=要

LA1B

解得加=端1=600Ko

②由氣體的內能與熱力學溫度成正比有樣=拱

（701A

解得狀態8時氣體的內能為UB=120J

內能的變化△〃=UB—Uo=4OJ

外界對氣體做功W=-P（VB-VA）=-2SJ

由熱力學第一定律AU=Q+W

得氣體變化過程中從電熱絲吸收的總熱量為Q=68J。

答案：(l)ABE(2)見解析

2.(2020?江南十校聯考)(1)關于固體、液體，下列說法正確的是o

A.同種物質可能以晶體和非晶體兩種不同的形態出現

B.使未飽和汽變成飽和汽，可采用升高溫度的方法

C.液晶既不是液體也不是晶體，但它具有晶體的某些物理性質

D.一些昆蟲之所以能停在水面上，是因為它們受到水的浮力等于昆蟲的重

力

E.相對濕度反映了空氣中水蒸氣含量接近飽和的程度

(2)如圖所示，汽缸開口向上，缸內壁有固定小砧，質量為機的活塞將缸內

一段氣體封閉，缸內氣體壓強為2po+管，g為重力加速度，活塞到缸底的距離

為h,活塞橫截面積為S,大氣壓強為po,環境溫度為To,活塞與汽缸內壁氣密

性好且無摩擦，汽缸與活塞的導熱性能良好。

小砧

①若環境溫度不變，通過不斷在活塞上方加重物，使活塞緩慢下降，當活塞

下降到距汽缸底部與時，活塞上方所加重物的質量為多少？

②若僅緩慢降低環境溫度，當活塞下降到距汽缸底部與時，環境溫度應降

低為多少？此過程外界對氣體做的功為多少？

解析：(1)同種物質可能以晶體和非晶體兩種不同的形態出現，如水晶和玻

3離，故A正確；溫度升高，實際氣壓不變，飽和汽壓增大，故B錯誤；液晶既

不是液體也不是晶體，但它具有晶體的某些物理性質，故C正確；一些昆蟲之

所以能停在水面上，是因為水表面張力的作用，故D錯誤；相對濕度是空氣中

水蒸氣的實際壓強與該溫度下水的飽和汽壓之比，所以它反映了水蒸氣含量接近

飽和的程度，E正確。

(2)①設所放重物的質量為mo,當氣體體積減半時，氣體的壓強為p2=po+

（加+加0）g

S

氣體發生等溫變化，則有（2po+管｝zS=p2X/S

得至加）=機+配五。

g

②設環境溫度應降低為力，當缸內氣體的體積減半時，缸內氣體的壓強為

P3―/70十s

hSp3xf〃S

根據理想氣體狀態方程有_=_T\-

汨TSoS+〃?g）

寸12（2/?oS+mg）°

（po+望）X=T（po5+mg）ho

此過程外界對氣體做的功W=p3bV=

答案：（l）ACE（2）見解析

3.（2020?湘贛皖長郡十五校第二次聯考）（1）下列說法正確的是o

A.晶體熔化時吸收熱量，分子平均動能一定增大

B.布朗運動并不是分子的運動，但間接證明了分子在永不停息地做無規則

運動

C.一定質量的理想氣體經歷一緩慢的絕熱膨脹過程，則氣體對外界做功，

氣體分子的平均動能減小

D.一定質量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它一定從外界吸

執

/>\、

E.電冰箱的制冷系統能夠不斷地把冰箱內的熱量傳到外界，違背了熱力學

第二定律

（2）如圖所示，左右兩個容器的側壁都是絕熱的，底部都是導熱的且截面積

均為S。左容器足夠高，上端敞開，右容器上端由導熱材料封閉。兩個容器的下

端由可忽略容積的細管連通。容器內兩個絕熱的輕活塞A、B下方封有氮氣，B

上方封有氫氣。大氣的壓強為外，溫度為To,兩個活塞質量可忽略不計。系統

平衡時，各氣體柱的高度如圖所示。現將系統的底部浸入恒溫熱水槽中，第二次

平衡時A上升了一定的高度。接著在A上緩慢加入一定質量的細沙，使活塞A

回到第一次平衡的位置，此時氫氣柱高度為0.8〃。氮氣和氫氣均可視為理想氣體。

求:

①第二次平衡時氮氣的氣柱總長；

②恒溫熱水槽中熱水的溫度。

解析：(1)晶體熔化時吸收熱量，溫度不變，分子勢能增大，內能增加，但

分子平均動能不變，故A錯誤；布朗運動是指懸浮在液體里的固體微粒的無規

則運動，不是分子本身的運動，它是由液體分子無規則運動對固體微粒碰撞的不

均勻造成的，因此它間接反映了液體分子的無序運動，故B正確；因氣體絕熱

膨脹，故氣體對外做功，但沒有熱交換，由熱力學第一定律可知，氣體內能減小，

因而氣體分子的平均動能減小，故C正確：一定質量的理想氣體，如果壓強不

變，體積增大，由年=c,可知溫度升高，則內能增加，且氣體對外做功，根據

熱力學第一定律得知氣體一定吸熱，故D正確：電冰箱的制冷系統能夠不斷地

把冰箱內的熱量傳到外界，是利用壓縮機做功，引起了其他變化，不違背熱力學

第二定律，故E錯誤。

(2)①在A上緩慢加入一定質量的細沙，使活塞A回到第一次平衡的位置

考慮氫氣的等溫過程，該過程的初態壓強為pi=po,體積

該過程的末態壓強為p2,體積V2=0.8/?S

由玻意耳定律pi%=p2v2,得：/?2=1.25/70

考慮氮氣的等溫過程，該過程的初態壓強為P3=po,體積為丫3,

末態壓強為/?4=1.25/%,體積V4=(2h+Q.2h)S=2.2hS

由玻意耳定律P3%=P4V4得丫3=2.75/5此時氮氣的氣柱總長L=2.75/?。

②活塞A從最初位置升到最高點的過程

考慮氮氣的等壓過程，該過程的初態體積Vo=2〃S,溫度為To

末態體積為V3=2.75/?S,設末態溫度為T

Vo11

由蓋一呂薩克定律〒=下，得

101o

答案：(l)BCD(2)見解析

4.(2020-青海西寧二模)(1)下列說法正確的是o

A.能量耗散說明能量在不斷減少

B.同溫度下未飽和汽的壓強小于飽和汽壓，溫度升高時，飽和汽壓增大

C.液體表面張力產生的原因是液體表面層分子平均距離略大于液體內部分

子平均距離

D.物體由大量分子組成，其單個分子的運動是無規則的，大量分子的運動

也是無規律的

E.熱力學第二定律也可以表述為氣體向真空的自由膨脹是不可逆的

(2)如圖所示，兩個固定的導熱良好的水平汽缸A、B,由水平硬桿相連的活

塞面積分別為SA=100cm2，SB=20cm2。兩汽缸通過一帶閥門K的細管連通，最

初閥門關閉，A內有理想氣體，8內為真空。兩活塞分別與各自汽缸底相距

=50cm,活塞靜止。設環境溫度保持不變，不計摩擦,大氣壓強保持po=76cmHg

不變，細管體積可忽略不計。

K

I,T=71

①閥門K關閉未打開時，汽缸A中氣體的壓強是多少？

②將閥門K打開，足夠長時間后，左側活塞停在距A汽缸底多遠處？

解析：(1)能量耗散是指能量的可利用率越來越低，但仍然遵守能量守恒定

律，故A錯誤；飽和汽壓：在一定溫度下，飽和汽的分子數密度一定，飽和汽

的壓強也是一定的，這個壓強叫這種液體的飽和汽壓，飽和汽壓只指此蒸汽的分

氣壓，與其他氣體壓強無關，未飽和汽的壓強小于飽和汽壓，溫度升高時，飽和

汽壓增大，故B正確；液體表面張力產生的原因是液體表面層分子間距離大于

液體內部分子間距離，故C正確；物體由大量分子組成，其單個分子的運動是

無規則的，大量分子的運動是有規律的，滿足統計規律，故D錯誤；熱力學第

二定律也可以表述為氣體向真空的自由膨脹是不可逆的，故E正確。

(2)①閥門K關閉未打開時，取兩活塞和桿整體為研究對象，由平衡狀態得

PASA-“OSA+POSB=0

解得pa=60.8cmHgo

②打開閥門K穩定后，設氣體壓強為"A,取兩活塞和桿為整體，由平衡狀

態得P'ASA—POSA+POSB-P'ASB=0

解得P'A=po

設左側活塞停在距A汽缸底x處，對封閉氣體由玻意耳定律得p,tSAa=p'ASA(a

—X)+PASB3+X)

代入數據解得x'=25cm

則左側活塞停在距A汽缸底25cm處。

答案：(l)BCE(2)①60.8cmHg②25cm

5.(1)根據熱學知識可以判斷，下列說法正確的是。

A.物體的溫度變化時，其分子平均動能一定隨之改變

B.載重汽車卸去貨物的過程中，外界對汽車輪胎內的氣體做正功

C.當水面上方的水蒸氣達到飽和狀態時，水中不會有水分子飛出水面

D.在壓強不變時，分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數隨著溫度降低而

增加

E.氣體的摩爾質量為分子質量為相，若1摩爾該氣體的體積為匕則

該氣體單位體積內的分子數為焉

(2)如圖所示，有一開口向上豎直放置的內壁光滑絕熱汽缸，汽缸下面有加

熱裝置。開始時整個裝置處于平衡狀態，缸內理想氣體I、n兩部分高度均為

Lo,溫度均為7b。已知活塞A導熱、B絕熱，A、B質量均為"2,橫截面積為S,

外界大氣壓強為po保持不變，環境溫度保持不變。現對氣體H緩慢加熱，當A

上升力時停止加熱。求：

①此時氣體n的溫度；

②若在活塞A上逐漸添加鐵砂，當鐵砂質量等于加時，氣體I的高度。

解析：(1)溫度是分子平均動能的標志，溫度越高，分子的平均動能就越大,

A正確；載重汽車卸去貨物的過程中，汽車輪胎內的氣體體積增大，對外界做功,

外界對輪胎氣體做負功，B錯誤；當水面上方的水蒸氣達到飽和狀態時，水中仍

然有水分子飛出水面，只不過相同時間內飛出水面的水分子數和落入水中的水分

子數相等，達到一種動態平衡，C錯誤；影響壓強的兩個因素，一是單位時間內

對器壁單位面積的平均撞擊次數，二是撞擊的力度。在壓強不變的情況下，溫度

降低，分子的平均動能減小，對器壁的平均撞擊力度減小，只能是增加單位時間

內對器壁單位面積的平均撞擊次數，D正確；阿伏加德羅常數為NA=詈，單位

1M

體積內氣體的物質的量為則該氣體單位體積內的