Question

（2008?東莞模擬）（1）以下是有關(guān)熱學(xué)內(nèi)容的若干敘述：
A．布朗運(yùn)動(dòng)雖然不是液體分子的運(yùn)動(dòng)，但是它可以說明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
B．給自行車輪胎打氣，越來越費(fèi)力，主要是由于打氣過程中分子間斥力逐漸增大，引力逐漸減小的緣故
C．系統(tǒng)的熵只能增大或不變，不可能減小
D．通常情況下，一定質(zhì)量的理想氣體在等溫膨脹的過程中，既不吸熱，也不放熱
E．非晶體的結(jié)構(gòu)跟液體非常類似，可以看作是粘滯性極大的液體
F．所有的金屬在常溫下都呈固態(tài)
G．液體表面層的分子比液體內(nèi)部的分子有更大的分子勢(shì)能
H．由熱力學(xué)第二定律可以判斷物理過程能否自發(fā)進(jìn)行
其中正確的是

AEGH

（選填字母代號(hào)）．
（2）如圖所示，彈簧一端固定于水平臺(tái)面上，另一端與質(zhì)量為m活塞拴接在一起，開口向下．質(zhì)量為M的氣缸與活塞一起封閉了一定質(zhì)量的氣體．
氣缸和活塞均可與外界進(jìn)行熱交換．由于外界環(huán)境的溫度緩慢降低，被封閉氣體向外界釋放熱量Q，同時(shí)其內(nèi)能減少△U．已知大氣壓強(qiáng)為p₀，氣缸的橫截面積為S，氣缸壁厚忽略不計(jì)，重力加速度為g．則①被封氣體的體積V

減小

．（填“增大”．“減小”．“不變”）
②活塞移動(dòng)距離x為

0

；氣缸移動(dòng)距離y為

Q-△U

p0S+Mg

．

Answer 1

分析：（1）本題根據(jù)熱力學(xué)基本知識(shí)：分子動(dòng)理論、晶體和非晶體、熱力學(xué)第一定律和第二定律進(jìn)行分析．
（2）①由力學(xué)知識(shí)分析得到，封閉氣體的壓強(qiáng)不變，因外界環(huán)境的溫度緩慢降低，封閉氣體的溫度也緩慢降低，根據(jù)蓋?呂薩克定律分析得知，封閉氣體體積減小．②根據(jù)熱力學(xué)第一定律求出外界對(duì)氣體做功，再根據(jù)功的公式求氣缸移動(dòng)的距離y．

解答：解：（1）
A、布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是由大量液體分子的撞擊引起的，反應(yīng)了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故A正確．
B、給自行車輪胎打氣時(shí)，輪胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)逐漸增大，因此打氣越來越費(fèi)力，并非分子之間斥力變化導(dǎo)致，故B錯(cuò)誤．
C、系統(tǒng)的熵只能增大，不可能不變或減小．故C錯(cuò)誤．
D、一定質(zhì)量的理想氣體在等溫膨脹的過程中，內(nèi)能不變，對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，要吸熱，故D錯(cuò)誤．
E、非晶體的結(jié)構(gòu)具有各向同性，跟液體非常類似，可以看作是粘滯性極大的液體．故E正確．
F、有些金屬在常溫下也可呈液態(tài)，比如水銀．故F錯(cuò)誤．
G、液體表面層的分子間距比比液體內(nèi)部的分子間距大，而分子力表面為引力，故分子有更大的分子勢(shì)能．故G正確．
H、符合熱力學(xué)第二定律的物理過程可自發(fā)進(jìn)行．故H正確．
故選AEGH
（2）①對(duì)氣缸進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件得氣體的壓強(qiáng)不變，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，

PV

T

=c（恒量）知，壓強(qiáng)不變，而溫度減小，所以被封氣體的體積逐漸減小；
②以活塞和氣缸整體為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件得知：彈簧受到的壓力等于氣缸和活塞的總重力，故彈簧所受的壓力不變，則彈簧的壓縮量不變，所以活塞不移動(dòng)，即移動(dòng)距離為0；
被封氣體向外界釋放熱量Q，同時(shí)其內(nèi)能減少△U，根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=Q+W得：外界對(duì)氣體做功W=Q-△U
又W=pSy，p=p₀+

Mg

S

聯(lián)立以上三式得：氣缸移動(dòng)距離y為：y=

Q-△U

p0S+Mg

故答案為：
（1）AEGH　 
（2）①減小
②0；

Q-△U

p0S+Mg

點(diǎn)評(píng)：本題考查了熱學(xué)中的基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)于這些基礎(chǔ)知識(shí)要注意加強(qiáng)記憶理解．