解题思路:(1)A、根据热力学第一定律判断内能的变化情况;B、单位时间内打到器壁单位面积上的分子数与温度和分子密度有关;C、温度是分子平均动能的标志;DE、根据理想气体状态方程判断压强的变化;(2)先判断出温度升高到111℃时水平管事否还有水银,然后根据理想气体状态方程求解.
(1)A、气体体积增大,说明气体对外界做功,根据热力学第一定律△U=Q+W,不知道Q的情况,故无法确定内能的变化,故A错误;
B、单位时间内打到器壁单位面积上的分子数与温度和分子密度有关,温度升高,但不知道体积的变化情况故无法确定分子密度的变化情况,故单位时间内打到器壁单位面积上的分子数不一定增多,故B错误;
C、温度是分子平均动能的标志,气体的温度降低,分子热运动的平均动能减小,C正确;
D、气体的体积变小时,单位体积的分子数增多,单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多,根据[PV/T]=C,若温度T减小,则P有可能减小,即压强不一定增大,故D正确;
E、当分子间的平均距离变大时,气体体积变大,根据[PV/T]=C,若T不变或这降低,则压强减小,故E正确.
故选:CDE.
(2)设温度升高到t℃时,水银柱刚好全部移动到竖直管内,由理想气体状态方程
P1V1
T1=
P2V2
T2
即:[75×35/280]=[95×60/273+t]
解得:t=335℃
故111℃时,水平管内还有水银.设竖直管内水银柱高为x,由理想气体状态方程:
P1V1
T1=
P2′V2′
T2′
即[75×35/280]=
(75+x)(60−20+x)
384
解得x=5cm,所以空气柱长45cm.
答:当空气柱的温度升高到111℃时,封闭端空气柱的长度为45cm.
点评:
本题考点: 理想气体的状态方程;温度是分子平均动能的标志;热力学第一定律.
考点点评: 解答本题的关键熟悉理想气体模型、气压的微观解释,及内能的决定因素.