Question

（1）下列說法掌握正確的是     （　�。�
A．有的物質(zhì)微粒在不同條件下可以按不同的規(guī)則在空間分布，因此可以生成不同的晶體
B．一滴油酸酒精溶液體積為V，在水面上形成的單分子油膜的面積為S，則油酸分子的直徑d=

v

s

C．已知某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為N_A，則該種物質(zhì)的分子體積為v₀=

M

ρNA

D．在溫度不變的情況下，增大液面上方飽和汽的體積，待氣體重新達(dá)到飽和時(shí)，飽和汽的密度不變，壓強(qiáng)也不變
E．伴隨著熵增加的同時(shí)，一切不可逆過程總會(huì)使自然界的能量品質(zhì)不斷退化，逐漸喪失做功本領(lǐng)，所以人類必須節(jié)約能源
（2）某登山運(yùn)動(dòng)員在一次攀登珠穆朗瑪峰的過程中，在接近山頂時(shí)他裸露在手腕上的防水手表的表盤玻璃突然爆裂了．而手表沒有受到任何撞擊，該手表出廠時(shí)給出的參數(shù)為：27℃時(shí)表內(nèi)氣體壓強(qiáng)為1.0×10⁵ Pa（常溫下的大氣壓強(qiáng)值），當(dāng)內(nèi)外壓強(qiáng)差超過6.0×10⁴ Pa時(shí)表盤玻璃將爆裂．當(dāng)時(shí)登山運(yùn)動(dòng)員攜帶的溫度計(jì)的讀數(shù)是-21℃，表內(nèi)氣體體積的變化可忽略不計(jì)．
①通過計(jì)算判斷手表的表盤是向外爆裂還是向內(nèi)爆裂的？
②當(dāng)時(shí)外界的大氣壓強(qiáng)為多少？

Answer 1

分析：（1）有的物質(zhì)微粒在不同條件下可以按不同的規(guī)則在空間分布，生成不同的晶體．油酸分子的直徑等于純油酸的體積與單分子油膜的面積之比．固態(tài)或液體分子間隙很小，可以估算分子的體積．在溫度不變的情況下，增大液面上方飽和汽的體積，待氣體重新達(dá)到飽和時(shí)，飽和汽的密度不變，壓強(qiáng)也不變．根據(jù)熵的物理意義分析人類為什么必須節(jié)約能源．
（2）根據(jù)查理定律求出溫度為-21℃時(shí)表內(nèi)氣體的壓強(qiáng)，再分析表盤是向外爆裂還是向內(nèi)爆裂的．根據(jù)表盤玻璃將爆裂時(shí)內(nèi)外壓強(qiáng)差求出當(dāng)時(shí)外界的大氣壓強(qiáng)．

解答：解：（1）
A、有的物質(zhì)微粒在不同條件下可以按不同的規(guī)則在空間分布，生成不同的晶體．故A正確．
B、由題，一滴油酸酒精溶液體積為V，一滴純油酸的體積小于V，油酸分子的直徑d＜

v

s

．故B錯(cuò)誤．
C、若該物質(zhì)是固態(tài)或液態(tài)，分子間隙很小，則該種物質(zhì)的分子體積為v₀=

M

ρNA

，若該物質(zhì)是氣態(tài)，則分子體積v₀＜

M

ρNA

．故C錯(cuò)誤．
D、在溫度不變的情況下，增大液面上方飽和汽的體積，待氣體重新達(dá)到飽和時(shí)，飽和汽的密度不變，壓強(qiáng)也不變．故D正確．
E、根據(jù)熵的物理意義：熵是物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無序程度的量度，伴隨著熵增加的同時(shí)，一切不可逆過程總會(huì)使自然界的能量品質(zhì)不斷退化，逐漸喪失做功本領(lǐng)，所以人類必須節(jié)約能源．故E正確．
故選ADE
（2）①以表內(nèi)氣體為研究對(duì)象，
初狀態(tài)：p₁=1.0×10⁵Pa，T₁=273+27=300K，
末狀態(tài)：壓強(qiáng)為p₂，T₂=273K-21K=252K，
根據(jù)查理定律，有

P1

T1

=

P2

T2

 
解得p₂=8.4×10⁴Pa
如果手表的表盤玻璃是向內(nèi)爆裂的，則外界的大氣壓強(qiáng)至少為
p₀=8.4×10⁴+6.0×10⁴=1.44×10⁵Pa，
大于山腳下的大氣壓強(qiáng)（即常溫下大氣壓強(qiáng)），這顯然是不可能的，所以可判斷手表的表盤玻璃是向外爆裂的．
②當(dāng)時(shí)外界的大氣壓強(qiáng)為：p₁=p₂-6.0×10⁴=2.4×10⁴Pa
答：
（1）ADE；
（2）①通過計(jì)算得到手表的表盤向內(nèi)爆裂的．
②當(dāng)時(shí)外界的大氣壓強(qiáng)為2.4×10⁴Pa．

點(diǎn)評(píng)：本題有兩個(gè)估算問題：一是估算油酸的直徑，二是估算分子體積，都要建立物理模型，注意氣體分子的大小不能估算．