课时作业十五 选修3－3
1．(1)(2019年陕西一模)(多选)以下说法正确的是________．
A．晶体一定具有规则的形状且有各向异性的特征
B．液体的分子势能与液体的体积有关
C．水的饱和汽压随温度变化而变化
D．组成固体、液体、气体的物质分子依照一定的规律在空间整齐地排列成“空间点阵”
E．分子质量不同的两种气体，温度相同时，其分子的平均动能一定相同
图1
(2)如图1所示，用质量m＝1 kg的绝热活塞在绝热汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间摩擦力忽略不计，开始时活塞距离汽缸底部的高度h1＝0.5 m，气体的温度t1＝27℃.现用汽缸内一电热丝(未画出)给气体缓慢加热，加热至t2＝267℃，活塞缓慢上升到距离汽缸底某一高度h2处，此过程中被封闭气体增加的内能增加ΔU＝400 J．已知大气压强p0＝1.0×105 Pa，重力加速度g取10 m/s2，活塞横截面积S＝5.0×10－4 m2，求：
①初始时汽缸内气体的压强p1和缓慢加热后活塞距离汽缸底部的高度h2；
②此过程中汽缸内气体吸收的热量Q.
解析：(1)单晶体具有规则的形状，且有各向异性的特征，而多晶体表现为各向同性，选项A错误；分子势能的产生是由于分子间存在作用力，微观上分子间距离的变化引起宏观上体积的变化，分子间作用力变化，分子势能才变化，选项B正确；水的饱和汽压随温度的变化而变化，温度越高，饱和汽压越大，选项C正确；只有晶体的分子依照一定的规律在空间整齐地排列成“空间点阵”，选项D错误；温度是分子平均动能的标志，温度相同时，其分子的平均动能一定相同，选项E正确．
(2)①开始时，活塞受力平衡，有p0S＋mg＝p1S
解得p1＝p0＋＝1.2×105 Pa
气体做等压变化，根据盖—吕萨克定律可得＝
解得h2＝0.9 m
②气体在膨胀过程中外界对气体做功为
W＝－p1ΔV＝－1.2×105×(0.9－0.5)×5×10－4 J
＝－24 J
由热力学第一定律ΔU＝W＋Q
解得Q＝ΔU－W＝400 J－(－24)J＝424 J
答案：(1)BCE (2)①1.2×105 Pa 0.9 m ②424 J
2．(1)(多选)一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其p－T图象如图2所示．下列判断正确的是________．
图2
A．过程ab中气体一定吸热
B．过程bc中气体既不吸热也不放热
C．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热
D．a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小
E．b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同
(2)一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内．汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动．开始时气体压强为p，活塞下表面相对于汽缸底部的高度为h，外界的温度为T0.现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了.若此后外界的温度变为T，求重新达到平衡后气体的体积．已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g.
