专题过关检测（十三） 分子动理论 气体及热力学定律
1．(2019·高邮调研)(1)关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述，正确的是________。
A．甲图中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力均为零
B．乙图中，由一定质量的氧气分子分别在不同温度下速率分布情况，可知温度T1<T2
C．丙图中，在固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，从石蜡熔化情况可判定固体薄片必为非晶体
D．丁图中，液体表面层分子间相互作用表现为斥力，正是因为斥力才使得水黾可以停在水面上
(2)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V。在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓(如图所示)，数得油膜占有的正方形小格个数为X。
①用以上字母表示一滴酒精油酸溶液中的纯油酸的体积为________。
②油酸分子直径约为________。
(3)一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的pV图线描述，其中D→A为等温变化，气体在状态A时温度为TA＝300 K，试求：
①气体在状态C时的温度TC；
②若气体在A→B过程中吸热1 000 J，则在A→B过程中气体内能如何变化？变化了多少？
解析：(1)题图甲中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等，合力为零，故A项错误；题图乙中，氧气分子在T2温度下速率大的分子所占百分比较多，所以T2温度较高，故B项正确；由题图丙可以看出某固体在导热性能上各向同性，可能是多晶体或者非晶体，故C项错误；题图丁中，昆虫水黾能在水面上不陷入水中，靠的是液体表面张力的作用，故D项错误。
(2)本实验原理为：将油膜看成单分子层油膜；将油酸分子看作球形；认为油酸分子是一个紧挨一个的。
①由题意可知，一滴酒精油酸溶液中的纯油酸的体积为 V0＝。
②每一滴酒精油酸溶液所形成的油膜的面积为S＝Xa2，所以油膜的厚度，即为油酸分子的直径，为d＝＝。
(3)①D→A为等温变化，则TA＝TD＝300 K
C到D过程由盖—吕萨克定律得：＝
得：TC＝＝375 K
②A→B过程气体等压变化，外界对气体做功为
W＝－pΔV＝2×105×(5－2)×10－3 J＝－600 J
由热力学第一定律ΔU＝Q＋W得ΔU＝1 000 J－600 J＝400 J
则气体内能增加，增加400 J。
