解题思路:(1)根据布朗运动的意义、温度的微观意义、分子力大小与分子距离的关系、第二类永动机的原理分析判断.
(2)活塞上提,封闭气体发生等温变化,分析活塞上提的高度与气柱长度的关系,根据玻意耳定律对两部分封闭气体列方程,求出活塞上提的高度.
(1)A、布朗运动是悬浮在液体中的颗粒做的无规则运动,不是分子运动,是液体分子无规则运动的反映.故A错误.
B、气体分子的平均动能增大,温度越高,但压强不一定大.故B错误.
C、根据分子力与分子间距离的关系:分子间相互作用的合力先变大、后变小,再变大.故C正确.
D、第二类永动机不违反能量守恒定律,违反了物理过程的方向性.故D错误.
故选C
(2)设活塞上提高度为x.此时左右两管中气体压强分别为P1、P2,则由题条件P2=P1+ρgh
根据玻意耳定律,
对左管中封闭气体:P0Sh=P1S(h+x-[1/2h)
对右管中封闭气体:P0Sh=P2S(h+
1
2h)
代入解得
x=
4P0h+3ρgh2
4P0−6ρgh]
答:(1)C
(2)当左管活塞向上提起高度为
4P0h+3ρgh2
4P0−6ρgh时液面高度差为h.
点评:
本题考点: 气体的等温变化;布朗运动;分子间的相互作用力;热力学第二定律.
考点点评: 本题是利用玻意定律研究两部分气体的问题,除了分别对两部分气体研究外,更重要的是找出它们关联的条件,如压强关系、气柱长度关系等等.