2021届高考物理二轮复习讲义：七 热学

热学

专题复习目标学科核心素养局考命题方向

1科.学思维：认识建构理高考对本部分考查的题型

想气体模型的必要性。通固定，以选择题形式考查

1能.用分子动理论解释固

过建构“玻璃管类”和分子动理论、固体和液体

体、液体和气体的微观结

“活塞类”的气体模型分的性质；以计算题形式考

构及特点。

析问题。查热力学定律和气体实验

2.能用气体实验定律、热

2.科学推理：能用等温、定律的应用；还可以把受

力学定律解释生产生活中

等压、等容的理想过程分力分析、平衡条件的应用

的一些现象和实际问题。

析现实生活中的气体状态及气体实验定律的应用结

变化。合在一起命题。

,-------------函-------------

识梳里二链接

一'宏观量'微观量以及它们之间的关系

1.摩尔体积VmH：分子体积%）—（适用于固体和液体）

/VA

分子占据体积/占=节适用于气体）

/VA

2.摩尔质量Mm”：分子质量询=烂

/VA

3.体积V和摩尔体积VmH：分子数目〃=户刈（适用于固体、液体和气体）

Vmol

4.质量相和摩尔质量Mmol：分子数目〃=法—NA

Ivimol

二'扩散现象、布朗运动与热运动的比较

现象扩散现象布朗运动热运动

活动主体分子固体微小颗粒分子

是分子的运动,发生在是比分子大得多的是分子的运动,不能

区别固体、液体、气体任何颗粒的运动,只能在通过光学显微镜直

两种物质之间液体、气体中发生接观察到

共同点（D都是无规则运动

(2)都随温度的升高而更加剧烈

联系扩散现象、布朗运动都反映了分子做无规则的热运动

三'判断分子势能变化的两种方法

1.根据分子力做功判断。分子力做正功，分子势能减小;分子力做负功，

分子势能增加。

2.利用分子势能与分子间距离的关系图线判断，如图所示。但要注意此图线

和分子力与分子间距离的关系图线形状虽然相似但意义不同，不要混淆。

四、固体和液体

1.晶体和非晶体

(1)单晶体具有各向异性,但不是在各种物理性质上都表现出备向显性。

(2)只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体。

(3)只要是具有确定熔点的物体必定是晶体,反之，必定是非晶体。

2.液体表面张力

(1)形成原因：表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子间

的相互作用力表现为引力。

(2)方向：和液面相切，垂直于液面上的各条分界线。

五'热力学定律

1.热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种方式改变内能的过程是

等效的,而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系。

2.对公式AU=Q+W符号的规定

符号Q△U

+外界对物体做功物体吸收热量内能增加

—物体对外界做功物体放出热量内能减少

热点题型・核心突破//////////////////////////////

®热考题型

热点一对热学基本规律的理解

例n(多选)(2020•厦门模拟)下列说法正确的是()

A.物体的动能增加，其内能也一定增加

B.扩散现象和布朗运动都是分子的无规则热运动

C.一定质量的气体膨胀对外做功，气体内能不一定增加

D.随着分子间的距离增大，分子间的引力、斥力都减小

E.根据热力学定律，热机的效率不可能达到100%

［解析］物体的内能由分子动能和分子势能构成，与宏观的机械能大小无

关，A错误；布朗运动是固体小颗粒的运动，不是分子热运动，B错误；根据热

力学第一定律AU=Q+W可知一定质量的气体膨胀对外做功，吸放热情况未知，

所以气体内能不一定增加，C错误；随着分子间的距离增大，分子间的引力、斥

力都减小，D正确；根据热力学定律，热机的效率不可能达到100%,故E正确。

［答案］DE

【拓展训练1］（多选）（2020•江西九江市二模）关于液体，下列叙述正确的

是（）

A.露珠呈球形是因为液体的表面张力的作用

B.液体的表面张力垂直于液面指向液体的内部

C.液体与固体接触的附着层分子如果比液体内部更稀疏，则液体与固体表

现为浸润

D.对特定的液体和特定材质的毛细管，管的内径越小毛细现象越明显

E.加上不同的电压可以改变液晶的光学性质

解析：选ADE。露珠呈球形是因为液体的表面张力的作用，故A正确；表

面张力产生在液体表面层，它的方向跟液面平行，使液面收缩，故B错误；液

体对某种固体是浸润的，这时固体分子与液体分子间的引力相当强，造成附着层

内分子的分布就比液体内部更密，故C错误；对特定的液体和特定材质的毛细

管，管的内径越细毛细现象越明显，故D正确：液晶的光学性质表现为各向异

性，加上不同的电压可以改变液晶的光学性质，故E正确。

【拓展训练2】（多选X2020•安徽宣城市二调）下列说法正确的是（）

A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体

分子运动的无规则性

B.压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力

C.分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大

D.在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素

E.当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大

解析：选ACD0显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，

这反映了液体分子运动的无规则性，A正确；压缩气体时气体会表现出抗拒压缩

的力是由于气体压强的作用，与气体分子间的斥力无关，B错误；当r<n）时，分

子势能随着分子间距离的增大而减小；当r>n）时，分子势能随着分子间距离的增

大而增大；则分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大，C正确；在

真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素，D正确；

当温度升高时，物体内分子的平均速率变大，并非每一个分子热运动的速率都增

大，E错误。

@物理建模和分析推理能力

热点二气体实验定律的应用

1.知识联系

气「（等温变化卜玻意耳定律

体

PiVi=p2V2

实

验-｛等容变化卜查理定律部=P2质量

定T1一定

律条

15r

及盖一吕萨克定律

状理想

-［等乐变化卜V|=V2

态气体

方T,T2

程

q状态方程卜联噂

-----------------1112

2.封闭气体压强的计算方法

（1）“活塞模型”

求活塞封闭的气体压强时，一般以活塞为研究对象（有时取汽缸为研究对

象），分析它受到的气体压力及其他各力，列出受力的平衡方程，求解压强。

（2）“液柱模型”

求液柱封闭的气体压强时，一般以液柱为研究对象分析受力、列平衡方程。

例2（2020•厦门外国语学校模拟）如图所示，导热汽缸A、B固定在同一水平

面上，A的横截面积为S,B的横截面积为A的2倍，用两个不计质量的活塞密

封了等高的理想气体气柱，起初连接两活塞的轻绳均处于伸直状态，但绳中无张

力，现向A汽缸的活塞上方缓慢加入细沙，直至A汽缸中气体体积减小为原来

的一半。已知大气压强为po,求此时:

A______________B

"777777777777777777/77777777777777"

(1)3汽缸中气体的压强；

(2)加入细沙的质量。

［解析］(1)设开始时汽缸8内气体的体积为VB,后来体积为VB',由题可

知力'=1.5力

对汽缸8内的气体，由玻意耳定律得POVB=PB%/

...2

解得pB=W0。

(2)对汽缸A内的气体，由玻意耳定律得poVA=pA号，即p/i=2po

对汽缸8的活塞进行受力分析，由受力平衡得

po,2S=pB,2S+T

对汽缸A的活塞进行受力分析，由受力平衡得

mg+poS=T+PAS

解得加入细沙的质量加=鬻。

［答案］(l)|po⑵卷^

【拓展训练3］(2020・辽宁大连模拟)某同学制造了一个便携气压千斤顶，

其结构如图所示，直立圆筒型汽缸导热良好，高度为Lo,活塞面积为S,活塞通

过连杆与上方的顶托相连接，连杆长度大于Lo,在汽缸内距缸底与处有固定限位

装置A8,以避免活塞运动到缸底。开始活塞位于汽缸顶端，现将重力为3Pos的

物体放在顶托上，已知大气压强为po,活塞、连杆及顶托重力忽略不计，求：

、----------"顶托

(1)稳定后活塞下降的高度；

(2)为使重物升高到原位置，需用气泵加入多大体积的压强为po的气体。

解析：(1)取密封气体为研究对象，初态压强为口),体积为LoS,假设没有

AB限位装置，末态时压强为p,气柱长度为L,则0=00+七=420

由等温变化p°LoS=pLS

解得L=^

因学与故活塞停在A3限位装置处，活塞下降高度为学；

(2)以活塞回到初始位置时的气体为研究对象，气体发生等温变化4poLoS=

poV

气泵压入的一^个po的气体体积为AV=V—LoS

解得△V=3LoS。

答案：⑴竽(2)3Lo5

【拓展训练4】(2020•山东平邑一中10调)把上端A封闭，下端8开口的

玻璃管插入水中，放掉部分空气后放手，玻璃管可以竖直地浮在水中(如图所示)。

设玻璃管的质量m=40g,横截面积S=2cm2,玻璃管露出水面以上部分的长度

b=2cm,大气压强po=1()5Pa,水的密度〃=1g/cn?,玻璃管厚度和管内空气质

量不计，g取lOm/s?。

(1)求玻璃管内空气柱的长度；

(2)用手拿住玻璃缓慢地竖直压入水中，若水足够深，则当管的A端在水面

下超过某一深度”时，放手后玻璃管不再浮起，求

解析：(1)玻聘管漂浮时，浮力与重力平衡。设管内外水面高度差为〃，则V

it=hS,根据阿基米德原理，有：mg=pghS

ni

解得：h=~^=20cm

ps

故玻璃管内空气柱长度h=b+h=22cm。

(2)管全部没入水中一定深度”后，浮力与重力再次平衡，同样根据阿基米

德原理，可知空气柱的长度为:

h,=h=2Qcm=0.2m

初态：pi=po+pg/z,V\=(h+b)S

末态：pi=po+pgH+pgh1,V2=h'S

对封闭气体，根据玻意耳定律：piVl=p2V2,

解得H=L02m。

答案：见解析

@利用理想化物理模型分析推理

热点三热力学定律与气体实验定律的综合

确定研究

对象T汽缸、活塞、液柱等）

」有体实状态参量）

验定律心初、末态之间发生的变化）

（两类分析〉做功情况）

T热力学定律）--［吸、放热情况）

T内能变化情况）

选用规律气体的三个实验定律、理想气体状态

列方程求解方程、热力学第一定律

例③一定质量的理想气体被光滑的活塞封闭在导热良好的汽缸内，汽缸内

壁距离底部5/2处有卡口，如图所示。初始时环境温度为360K时，活塞与卡口

的距离为限当环境温度缓慢降至282K的过程中，缸内气体向外界释放的热量

为。，已知活塞质量为加，面积为S,环境气压始终为po,重力加速度大小为g,

求：

（1）环境温度缓慢降低至282K时，缸内气体的压强p；

（2）环境温度从360K降至282K过程中，缸内气体内能的变化量

［解析］（1）设当缸内气体温度下降到「时，活塞刚好移动到卡口位置，但

对卡口无作用力，该过程气体发生等压变化，由盖一吕萨克定律有：要=季

101\

其中7b=360K

解得：71=300K>282K

由题意可知环境温度从300K降至282K过程中，缸内气体经历等容过程,

由查理定律有：舄=今

/I12

其中pi=po+警，Ti=300K,72=282K

解得：p=O.94(po+弩)。

(2)活塞下移过程中，活塞对缸内气体做的功W=(poS+mg)h

根据热力学第一定律有：AU=W-Q

由上式可得：△U=(poS+"［g)〃一Q。

［答案］见解析

例"(多选)如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态8、C和

。后再回到状态A。其中A-B和—D为等温过程，B-C和A为绝热过程

(气体与外界无热量交换)。这就是著名的“卡诺循环”。该循环过程中，下列说

法错误的是()

A.A-8过程中，外界对气体做功

B.过程中，气体分子的平均动能增大

C.C-0过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多

D.0fA过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化

E.该循环过程中，内能减小的过程仅有

［解析］在A-8的过程中，气体体积增大，故气体对外界做功,A错误;

的过程中，气体对外界做功，WV0,且为绝热过程，Q=0,根据AU=Q+W,

知AUVO,即气体内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，B错误；C-。

的过程中，气体分子的平均动能不变，气体体积减小，单位体积内的分子数增多，

故单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，C正确：。一A的过程为绝热压

缩，故。=0,W>0,根据AU=Q+W,知△〃>(),即气体的内能增加，温度升

高，所以气体分子的速率分布曲线发生变化，D错误；从A-*3、C-*。的过程中

气体做等温变化，理想气体的内能不变，内能减小的过程是BfC,内能增大的

过程是。fA,E正确。

［答案］ABD

【拓展训练5］（多选）（2020•厦门外国语学校模拟）一定质量的理想气体从

状态A经过状态B变化到状态C,其V-f图象如图所示,下列说法正确的有（)

A.A-8的过程中，气体对外做功

B.的过程中，气体放出热量

C.B-C的过程中，气体压强变大

D.的过程中，气体内能变大

E.的过程中，单位体积内的分子数目增加

解析：选ACE。A-8的过程中，气体体积变大，则气体对外做功，温度不

nVC

变，内能不变，则气体吸收热量，A正确，B错误；根据%=C可知在

BY的过程中，图线上的点与横轴上一273℃点连线的斜率减小（如图所示），

则气体压强变大；气体的温度降低，内能减小；气体体积减小，则单位体积内的

分子数目增加，C、E正确，D错误。

【拓展训练6】（2020•江西省教学质量监测）如图所示，一篮球内气体的压

强为P。，温度为7b,体积为％.用打气筒对篮球充入压强为po,温度为7b的气体,

已知打气筒每次压缩气体的体积为七区,一共打气20次，假设篮球体积不变，

最终使篮球内气体的压强为驷.充气过程中气体向外放出的热量为Q,已知气体

的内能与温度的关系为U=kT*为常数）。

(1)第一次打入气体后，篮球的压强变为多少？(可认为篮球内气体温度

不变)

(2)打气筒在篮球充气过程中对气体做的功是多少？

解析：(1)设第一次打入气体后，篮球内气体压强变为？，根据玻意耳定律

有po(%)+卷Vo)=piVb

解得Pi=1fp。；

(2)设篮球内气体最终温度为T,

po(Vo+2Ox9)),/

根据气体状态方程知△——7—―

101

12

解得T若To

篮球内气体内能的增量为

根据热力学第一定律可得，打气过程中，

对气体所做的功为W=Q+^U=Q+^kTo.

答案：⑴存o(2)。+'%公

毒惠算我?如解n升

(建议用时：50分钟)

1.(2020・湖北模考)⑴下列说法正确的是o

A.浸润现象是分子间作用力引起的

B.空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同一温度时水的饱和

汽压

C.热平衡是指一个系统内部的状态不再改变时所处的状态

D.气体自发的扩散运动总是沿着分子热运动的无序性减小的方向进行

E.完全失重条件下液态金属呈球状是因为液体表面分子间存在表面张力

(2)某密闭绝热“U”形汽缸开口向上竖直放置，通过置于底部的电热丝缓慢

加热缸内的理想气体，使绝热活塞由A位置缓慢到达B位置，如图甲所示。在

此过程中，缸内气体的温度一体积图象（T-V图象）如图乙所示。已知活塞质量机

=2kg、横截面积S=5X1（T4m2,大气压强8=1.0X105Pa,忽略活塞与汽缸

壁之间的摩擦，重力加速度g取10m/s2。

①求缸内气体的压强〃和活塞到达位置8时缸内气体的温度TB。

②若一定质量的理想气体的内能与热力学温度成正比，活塞在A位置时缸

内气体的内能为Uo=8OJo求活塞由A位置运动到B位置的过程中缸内气体从

电热丝吸收的总热量。

解析：（1）浸润和不浸润现象是液体和固体分子间相互作用的表现，与分子

力有关，故A正确；空气的相对湿度越大，空气中的水蒸气越接近饱和状态，

故B正确；处于热平衡的系统温度保持不变，但是压强和体积等物理量可以改

变，故C错误：根据热力学第二定律可以知道，一切自然过程总是向分子热运

动的无序性增大的方向进行，故D错误；完全失重条件下液态金属呈球状是因

为液体表面分子间存在表面张力，E正确。

（2）①活塞从A到8,以活塞为研究对象，由平衡条件得pS=poS+，”g

解得p=po+*=1.4X105Pa

kJ

由题图乙可知以=4XIO-m3,力=6X10-4m3,7^=400K

气体做等压变化，则有孕=要

LA1B

解得加=端1=600Ko

②由气体的内能与热力学温度成正比有样=拱

（701A

解得状态8时气体的内能为UB=120J

内能的变化△〃=UB—Uo=4OJ

外界对气体做功W=-P（VB-VA）=-2SJ

由热力学第一定律AU=Q+W

得气体变化过程中从电热丝吸收的总热量为Q=68J。

答案：(l)ABE(2)见解析

2.(2020•江南十校联考)(1)关于固体、液体，下列说法正确的是o

A.同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现

B.使未饱和汽变成饱和汽，可采用升高温度的方法

C.液晶既不是液体也不是晶体，但它具有晶体的某些物理性质

D.一些昆虫之所以能停在水面上，是因为它们受到水的浮力等于昆虫的重

力

E.相对湿度反映了空气中水蒸气含量接近饱和的程度

(2)如图所示，汽缸开口向上，缸内壁有固定小砧，质量为机的活塞将缸内

一段气体封闭，缸内气体压强为2po+管，g为重力加速度，活塞到缸底的距离

为h,活塞横截面积为S,大气压强为po,环境温度为To,活塞与汽缸内壁气密

性好且无摩擦，汽缸与活塞的导热性能良好。

小砧

①若环境温度不变，通过不断在活塞上方加重物，使活塞缓慢下降，当活塞

下降到距汽缸底部与时，活塞上方所加重物的质量为多少？

②若仅缓慢降低环境温度，当活塞下降到距汽缸底部与时，环境温度应降

低为多少？此过程外界对气体做的功为多少？

解析：(1)同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，如水晶和玻

3离，故A正确；温度升高，实际气压不变，饱和汽压增大，故B错误；液晶既

不是液体也不是晶体，但它具有晶体的某些物理性质，故C正确；一些昆虫之

所以能停在水面上，是因为水表面张力的作用，故D错误；相对湿度是空气中

水蒸气的实际压强与该温度下水的饱和汽压之比，所以它反映了水蒸气含量接近

饱和的程度，E正确。

(2)①设所放重物的质量为mo,当气体体积减半时，气体的压强为p2=po+

（加+加0）g

S

气体发生等温变化，则有（2po+管｝zS=p2X/S

得至加）=机+配五。

g

②设环境温度应降低为力，当缸内气体的体积减半时，缸内气体的压强为

P3―/70十s

hSp3xf〃S

根据理想气体状态方程有_=_T\-

汨TSoS+〃?g）

寸12（2/?oS+mg）°

（po+望）X=T（po5+mg）ho

此过程外界对气体做的功W=p3bV=

答案：（l）ACE（2）见解析

3.（2020・湘赣皖长郡十五校第二次联考）（1）下列说法正确的是o

A.晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大

B.布朗运动并不是分子的运动，但间接证明了分子在永不停息地做无规则

运动

C.一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，则气体对外界做功，

气体分子的平均动能减小

D.一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸

执

/>\、

E.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，违背了热力学

第二定律

（2）如图所示，左右两个容器的侧壁都是绝热的，底部都是导热的且截面积

均为S。左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下

端由可忽略容积的细管连通。容器内两个绝热的轻活塞A、B下方封有氮气，B

上方封有氢气。大气的压强为外，温度为To,两个活塞质量可忽略不计。系统

平衡时，各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中，第二次

平衡时A上升了一定的高度。接着在A上缓慢加入一定质量的细沙，使活塞A

回到第一次平衡的位置，此时氢气柱高度为0.8〃。氮气和氢气均可视为理想气体。

求:

①第二次平衡时氮气的气柱总长；

②恒温热水槽中热水的温度。

解析：(1)晶体熔化时吸收热量，温度不变，分子势能增大，内能增加，但

分子平均动能不变，故A错误；布朗运动是指悬浮在液体里的固体微粒的无规

则运动，不是分子本身的运动，它是由液体分子无规则运动对固体微粒碰撞的不

均匀造成的，因此它间接反映了液体分子的无序运动，故B正确；因气体绝热

膨胀，故气体对外做功，但没有热交换，由热力学第一定律可知，气体内能减小，

因而气体分子的平均动能减小，故C正确：一定质量的理想气体，如果压强不

变，体积增大，由年=c,可知温度升高，则内能增加，且气体对外做功，根据

热力学第一定律得知气体一定吸热，故D正确：电冰箱的制冷系统能够不断地

把冰箱内的热量传到外界，是利用压缩机做功，引起了其他变化，不违背热力学

第二定律，故E错误。

(2)①在A上缓慢加入一定质量的细沙，使活塞A回到第一次平衡的位置

考虑氢气的等温过程，该过程的初态压强为pi=po,体积

该过程的末态压强为p2,体积V2=0.8/?S

由玻意耳定律pi%=p2v2,得：/?2=1.25/70

考虑氮气的等温过程，该过程的初态压强为P3=po,体积为丫3,

末态压强为/?4=1.25/%,体积V4=(2h+Q.2h)S=2.2hS

由玻意耳定律P3%=P4V4得丫3=2.75/5此时氮气的气柱总长L=2.75/?。

②活塞A从最初位置升到最高点的过程

考虑氮气的等压过程，该过程的初态体积Vo=2〃S,温度为To

末态体积为V3=2.75/?S,设末态温度为T

Vo11

由盖一吕萨克定律〒=下，得

101o

答案：(l)BCD(2)见解析

4.(2020-青海西宁二模)(1)下列说法正确的是o

A.能量耗散说明能量在不断减少

B.同温度下未饱和汽的压强小于饱和汽压，温度升高时，饱和汽压增大

C.液体表面张力产生的原因是液体表面层分子平均距离略大于液体内部分

子平均距离

D.物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动

也是无规律的

E.热力学第二定律也可以表述为气体向真空的自由膨胀是不可逆的

(2)如图所示，两个固定的导热良好的水平汽缸A、B,由水平硬杆相连的活

塞面积分别为SA=100cm2，SB=20cm2。两汽缸通过一带阀门K的细管连通，最

初阀门关闭，A内有理想气体，8内为真空。两活塞分别与各自汽缸底相距

=50cm,活塞静止。设环境温度保持不变，不计摩擦,大气压强保持po=76cmHg

不变，细管体积可忽略不计。

K

I,T=71

①阀门K关闭未打开时，汽缸A中气体的压强是多少？

②将阀门K打开，足够长时间后，左侧活塞停在距A汽缸底多远处？

解析：(1)能量耗散是指能量的可利用率越来越低，但仍然遵守能量守恒定

律，故A错误；饱和汽压：在一定温度下，饱和汽的分子数密度一定，饱和汽

的压强也是一定的，这个压强叫这种液体的饱和汽压，饱和汽压只指此蒸汽的分

气压，与其他气体压强无关，未饱和汽的压强小于饱和汽压，温度升高时，饱和

汽压增大，故B正确；液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离大于

液体内部分子间距离，故C正确；物体由大量分子组成，其单个分子的运动是

无规则的，大量分子的运动是有规律的，满足统计规律，故D错误；热力学第

二定律也可以表述为气体向真空的自由膨胀是不可逆的，故E正确。

(2)①阀门K关闭未打开时，取两活塞和杆整体为研究对象，由平衡状态得

PASA-“OSA+POSB=0

解得pa=60.8cmHgo

②打开阀门K稳定后，设气体压强为"A,取两活塞和杆为整体，由平衡状

态得P'ASA—POSA+POSB-P'ASB=0

解得P'A=po

设左侧活塞停在距A汽缸底x处，对封闭气体由玻意耳定律得p,tSAa=p'ASA(a

—X)+PASB3+X)

代入数据解得x'=25cm

则左侧活塞停在距A汽缸底25cm处。

答案：(l)BCE(2)①60.8cmHg②25cm

5.(1)根据热学知识可以判断，下列说法正确的是。

A.物体的温度变化时，其分子平均动能一定随之改变

B.载重汽车卸去货物的过程中，外界对汽车轮胎内的气体做正功

C.当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中不会有水分子飞出水面

D.在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而

增加

E.气体的摩尔质量为分子质量为相，若1摩尔该气体的体积为匕则

该气体单位体积内的分子数为焉

(2)如图所示，有一开口向上竖直放置的内壁光滑绝热汽缸，汽缸下面有加

热装置。开始时整个装置处于平衡状态，缸内理想气体I、n两部分高度均为

Lo,温度均为7b。已知活塞A导热、B绝热，A、B质量均为"2,横截面积为S,

外界大气压强为po保持不变，环境温度保持不变。现对气体H缓慢加热，当A

上升力时停止加热。求：

①此时气体n的温度；

②若在活塞A上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于加时，气体I的高度。

解析：(1)温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能就越大,

A正确；载重汽车卸去货物的过程中，汽车轮胎内的气体体积增大，对外界做功,

外界对轮胎气体做负功，B错误；当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中仍

然有水分子飞出水面，只不过相同时间内飞出水面的水分子数和落入水中的水分

子数相等，达到一种动态平衡，C错误；影响压强的两个因素，一是单位时间内

对器壁单位面积的平均撞击次数，二是撞击的力度。在压强不变的情况下，温度

降低，分子的平均动能减小，对器壁的平均撞击力度减小，只能是增加单位时间

内对器壁单位面积的平均撞击次数，D正确；阿伏加德罗常数为NA=詈，单位

1M

体积内气体的物质的量为则该气体单位体积内的