Question

給一定質量、溫度為0℃的水加熱，在水的溫度由0℃上升到4℃的過程中，水的體積隨著溫度升高反而減小，我們稱之為“反常膨脹”．某研究小組通過查閱資料知道：水分子之間存在一種結合力，這種結合力可以形成多分子結構，在這種結構中，水分了之間也存在相互作用的勢能．在水反常膨脹的過程中，體積減小是由于水分子之間的結構發生了變化，但所有水分子間的總勢能是增大的．關于這個問題的下列說法中正確的是（　　）

• A、水分子的平均動能減小，吸收的熱量一部分用于分子間的結合力做正功
• B、水分子的平均動能減小，吸收的熱量一部分用于克服分子間的結合力做功
• C、水分子的平均動能增大，吸收的熱量一部分用于分子間的結合力做正功
• D、水分子的平均動能增大，吸收的熱量一部分用于克服分子間的結合力做功

Answer 1

分析：溫度是分子平均動能的標志，溫度升高，分子的平均動能增大；在水反常膨脹的過程中，所有水分子間的總勢能是增大的，說明了分子之間的相互作用力對分子做負功．

解答：解：溫度是分子平均動能的標志，溫度升高，分子的平均動能最大；由題意，在水反常膨脹的過程中，雖然體積減小是由于水分子之間的結構發生了變化，但所有水分子間的總勢能是增大的，說明了分子之間的相互作用力對分子做負功，即吸收的熱量一部分用于克服分子間的結合力做功．故選項D正確．
故選：D

點評：明確溫度是分子平均動能的標志，注意是大量分子的統計規律；分子之間的相互作用力對分子做負功，水分子間的總勢能增大；分子之間的相互作用力對分子做正功，水分子間的總勢能減小，與彈簧的彈性勢能與彈力做功的關系是相似的．