解题思路:(1)外界对气体做功,气体内能不一定增大.物体由气态变成液态的过程,根据热力学第一定律分析分子势能的变化.当分子间距离增大时,分子间引力和斥力都减小.液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能.
(2)封闭气体的压强不变,温度缓慢降低时,根据盖•吕萨克定律分析封闭气体体积如何变化.根据热力学第一定律分析吸放热情况.
(3)根据n滴油的体积和油膜的面积,求出油分子的直径,油的摩尔体积与一个油分子体积之比等于阿伏加德罗常数;再求出一滴油滴含有的分子数.
(1)A、外界对气体做功,气体内能不一定增大,还要看吸放热情况.故A错误.
B.物体由气态变成液态的过程,温度不变,分子的平均动能不变,放出热量,根据热力学第一定律得知,分子势能减小.故B正确.
C.当分子间距离增大时,分子间引力同时减小.故C错误.
D.液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离,分子表现为引力,分子势能随着分子距离的增大而增大,所以液体表面层的分子有更大的分子势能.故D正确.
故选BD
(2)由力学知识分析得到,封闭气体的压强不变,外界环境的温度缓慢降低,封闭气体的温度也缓慢降低,根据盖•吕萨克定律分析得知,封闭气体体积减小.此过程,外界对气体做功,内能减小,根据热力学第一定律得到,气体将放热.
(3)①油分子的直径为:d=
V
nS
1摩尔油的体积为:Vm=
M
ρ
所以阿伏加德罗常数为:N0=
Vm
1
6πd3=
6Mn3S3
πρV3
②一滴油含有的分子数为:N=
V
n
1
6πd3=
6n2S3
πV2
故答案为:
(2)BD
(2)减小;放热
(3)①阿伏加德罗常数为
6Mn3S3
πρV3;②一滴油含有的分子数为
6n2S3
πV2.
点评:
本题考点: 热力学第一定律;分子间的相互作用力;分子势能;用油膜法估测分子的大小.
考点点评: 本大题是热力学的内容,要掌握分子动理论、物体的内能和气体的实验定律.对于气体的状态变化,可根据力平衡分析压强如何变化.