Question

（1）在以下說法中，正確的是

 

A．熱量不可能自發地從低溫物體傳到高溫物體
B．質量、溫度都相同的氫氣和氧氣，分子平均動能不相同
C．液晶既具有液體的流動性，又具有晶體的光學各向異性特點
D．飽和汽壓隨溫度的升高而變小
（2）用油膜法估測分子大小的實驗步驟如下：①向體積為V₁的純油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液總量為V₂；②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，當滴入n滴時體積為V₀；③先往邊長為30～40cm的淺盤里倒入2cm深的水；④用注射器往水面上滴1滴上述溶液，等油酸薄膜形狀穩定后，將事先準備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形狀；⑤將畫有油酸薄膜輪廓形狀的玻璃板，放在畫有許多邊長為a的小正方形的坐標紙上，計算出輪廓范圍內正方形的總數為N．則上述過程遺漏的步驟是

 

；油酸分子直徑的表達式d=

 

．
（3）某風景區有一處約50m高的瀑布，甚為壯觀，請估計瀑布上、下水潭的水溫因瀑布的機械能轉化成內能而相差多少？[水的比熱容c_水=4.2×10³J/（kg﹒℃）]．

Answer 1

分析：（1）正確解答該題需要掌握：正確理解和應用熱力學第二定律，理解熱量傳遞的方向性；溫度是分子動能的平均標志，溫度相同則分子的平均動能就相同；理解液晶特點；明確飽和氣壓與那些因素有關．
（2）油酸薄膜的邊緣在水中不易觀察和畫出，因此淺盤中倒入水后，將痱子粉或石膏粉均勻撒在水面上；根據濃度按比例算出純油酸的體積，把油酸分子看成球形，且不考慮分子間的空隙，油膜的厚度近似等于油酸分子的直徑，由d=

V

s

可以求出油酸分子直徑的表達式．
（3）設水的質量為m，上、下水潭的水溫差為△t，由能量守恒定律有mgh=cm△t代入數據解得水溫差△t．

解答：解：（1）A、根據熱力學第二定律得：熱量能夠自發地從高溫物體傳遞到低溫物體，但不能自發地從低溫物體傳遞到高溫物體，故A正確；
B、溫度是分子動能的標志，只要溫度相同，物質分子的平均動能就相同，故B錯誤；
C、根據液晶的性質可知液晶既具有液體的流動性，又具有晶體的光學的各向異性的特點，故C正確；
D、飽和汽壓隨溫度的升高而升高，故D錯誤．
故選AC．     
（2）在進行該實驗時，要將痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面上，才能使油酸在水面上擴散后，會將水面上的痱子粉推開，形成清晰地邊緣，中間油酸擴散形成的圖形是透明的．
一滴酒精油酸溶液含有油酸的體積為：V=

V1V0

V2n

．
一滴酒精油酸溶液形成的油酸面積為：s=Na²
故油酸分子直徑的表達式 d=

V

s

=

V1V0

NV2a2n

故答案為：將痱子粉均勻撒在水面上，

V1V0

NV2a2n

．
（3）設水的質量為m，上、下水潭的水溫差為△t，由能量守恒定律有：
mgh=cm△t
代入數據解得：△t=0.12℃
答：瀑布上、下水潭的水溫因瀑布的機械能轉化成內能而相差：△t=0.12℃．

點評：本題主要考察了熱學中的基礎知識和油膜法測分子直徑的實驗，這部分知識知識點比較零碎，主要平時不斷的積累和記憶．