<html><title>电子备课系统教学资源-20130511214433375</title><link rel="stylesheet" href="../css/css.css" type="text/css" media="all" /><body><div id="thistop"></div>幻灯片  1分子动理论
           在国际单位制中，金属铝的密度为ρ，它的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则1 m3和1 kg铝所含铝原子的个数分别是多少？1个铝原子的质量和占有的体积分别是多少？
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幻灯片  2----
幻灯片  3        1．物体是由大量分子组成的
        (1)分子的大小
        ①分子的直径(视为球模型)：数量级为             m。
        ②分子的质量：数量级为10－26 kg。
        (2)阿伏加德罗常数
        ①1 mol的任何物质都含有相同的粒子数。通常可取NA＝                    mol－1。
       ②阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁。
10－10 
6.02×1023
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幻灯片  4         2．分子永不停息地做无规则运动
        (1)扩散现象
        ①定义：           物质能够彼此进入对方的现象叫做扩散。
         ②实质：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由物质分子的无规则运动产生的。
        (2)布朗运动
        ①定义：悬浮在液体中的小颗粒的永不停息地
                   运动叫做布朗运动。
不同
无规则
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幻灯片  5         ②特点：永不停息，无规则；颗粒越小，温度越高，布朗运动越显著。
         ③布朗运动是由成千上万个分子组成的“分子集团”即                   的运动，布朗运动的无规则性是液体(气体)分子运动                   的反映。
        (3)热运动
        分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越激烈。分子永不停息地              运动叫做热运动。
固体颗粒
无规则性
无规则
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幻灯片  6        3．分子间同时存在引力和斥力
        (1)物质分子间存在空隙，分子间的引力和斥力是           
              存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的            。
         (2)分子力随分子间距离变化的关系：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而           ，随分子间距离的减小而             ，但斥力比引力变化的        。
        (3)分子力与分子间距离关系图线
同时
合力
减小
增大
快
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幻灯片  7        由分子间的作用力与分子间距离关
系图线(如图11－1－1所示)可知：
        当r＝r0时，F引＝F斥，分子力为    ；
        当r>r0时，F引>F斥，分子力表现为
            。
        当r<r0时，F引<F斥，分子力表现为           。
        当分子间距离大于10r0(约为10－9 m)时，分子力很弱，可以忽略不计。
图11－1－1
0
引力
斥力
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幻灯片  8         4．统计规律
         由于物体是由数量极多的分子组成的，这些分子并没有统一的运动步调，单独来看，各个分子的运动都是不规则的、带有偶然性的，但从总体来看，大量分子的运动却有一定的规律，这种规律叫做统计规律。大量分子的集体行为受到统计规律的支配。
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幻灯片  9[试一试]
1.如图11－1－2所示，甲分子固定在
坐标原点O，乙分子沿x轴运动，
两分子间的分子势能Ep与两分子
间距离的变化关系如图中曲线所示。图中分子势能的最小值为－E0。若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是                                           (　　)
A．乙分子在P点(x＝x2)时，加速度最大
B．乙分子在P点(x＝x2)时，其动能为E0
图11－1－2
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幻灯片  10C．乙分子在Q点(x＝x1)时，处于平衡状态
D．乙分子的运动范围为x≥x1
解析：x2处分子势能最小，则分子动能最大，分子力为0，加速度为0，故选项A错，B正确；因x1处分子力不为0，故不是平衡状态，选项C错误；在x1处因分子势能为零，故分子动能为零，速度为零，故乙分子会沿原路返回，故选项D正确。
答案：BD　
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幻灯片  11温度、温标与物体的内能
          物体内分子的平均动能、分子势能以及内能，在宏观上分别由什么决定？
         [提示]　物体分子的平均动能由温度决定；分子势能由物体的体积决定；物体的内能跟物体的温度和体积都有关系。 
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幻灯片  12        1．温度
        两个系统处于热平衡时，它们具有某个“共同的热学性质”，我们把表征这一“共同热学性质”的物理量定义为温度。一切达到热平衡的系统都具有相同的         。
        2．两种温标
        摄氏温标和热力学温标。
        关系：T＝                           。
温度
t＋273.15 K
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幻灯片  13          3．分子的动能
         (1)分子动能是                        所具有的动能。
         (2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，            是分子热运动的平均动能的标志。
        (3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的            。
        4．分子的势能
        (1)意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的                 决定的能。
分子热运动
温度
总和
相对位置
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幻灯片  14        (2)分子势能的决定因素
        微观上——决定于                        和分子排列情况；
       宏观上——决定于             和状态。
        5．物体的内能
       (1)等于物体中所有分子的热运动          与                 的总和，是状态量。
       (2)对于给定的物体，其内能大小由物体的            和       
            决定。
       (3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小
            。 
分子间距离
体积
动能
分子势能
温度
体积
无关
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幻灯片  15　　[试一试]
2．1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸气相比较，下列说
法正确的是                                                           (　　)
A．分子的平均动能和分子的总动能都相同
B．分子的平均动能相同，分子的总动能不同
C．内能相同
D．1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的
内能
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幻灯片  16解析：温度相同则它们的分子平均动能相同；又因为1 g水和1 g水蒸气的分子数相同，因而它们的分子总动能相同，A正确、B错误；当100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气时，分子间距离变大，分子力做负功、分子势能增加，该过程吸收热量，所以1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能，C错误、D正确。
答案：AD　
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幻灯片  17热力学定律与能量守恒
                 蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质。某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热Q1，对外做功W，又向低温热源放热Q2，工质完全恢复初始状态，内能没有变化。根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q、Q2、W三者之间满足的关系？热机的效率不可能达到100%，从能量转化的角度说明了什么？
          [提示]　Q1－Q2＝W，说明内能不能完全转化为机械能。
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幻灯片  18         1．热力学第一定律
         (1)改变物体内能的两种方式：
         ①          ；②              。
         (2)热力学第一定律
        ①内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的            与外界对它所做的功的和。
        ②表达式：ΔU＝              。
做功
热传递
热量
Q＋W
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幻灯片  19         2．热力学第二定律
         (1)热力学第二定律的两种表述：
         ①克劳修斯表述：热量不能               从低温物体传到高温物体。
         ②开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而                               。或表述为“              永动机是不可能制成的。”
        (2)用熵的概念表示热力学第二定律
         在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会            (填“增大”或“减小”)。
         (3)热力学第二定律的微观意义
一切自发过程总是沿着分子热运动的               增大的方向进行。
自发地
不产生其他影响
第二类
减小
无序性
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幻灯片  20         3．能量守恒定律
        (1)能量守恒定律
        能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式          为另一种形式，或者从一个物体           到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的            保持不变。
        (2)能源的利用
       ①存在能量耗散和                    。
       ②重视利用能源时对             的影响。
       ③要开发新能源(如              、生物质能、风能、水流能等)。
转化
转移
总量
品质下降
环境
太阳能
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幻灯片  21[试一试]
3．关于热力学定律，下列说法正确的是               (　　)
A．在一定条件下物体的温度可以降到0 K
B．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
C．吸收了热量的物体，其内能一定增加
D．压缩气体总能使气体的温度升高
解析：0 K是绝对零度，不可能达到，A项错；由热力学第一定律可知，C、D选项错；故选B。
答案：B　
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幻灯片  22微观量的估算
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幻灯片  23图11－1－3
图11－1－4
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幻灯片  24         2．微观量
         分子体积V0、分子直径d、分子质量m。
         3．宏观量
        物体体积V、摩尔体积Vmol、物体的质量M、摩尔质量Mmol、物体的密度ρ。
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幻灯片  25         [例1]　(2012·云南部分名校联考)“水立方”国家游泳中心是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆。水立方游泳馆共有8条泳道的国际标准比赛用游泳池，游泳池长50 m、宽25 m、水深3 m。设水的摩尔质量为M＝1.8×10－2 kg/mol，试估算该游泳池中水分子数。
         [尝试解题]
         游泳池中水体积V＝50×25×3 m3＝3 750 m3，质量m＝ρV＝1.0×103×3 750 kg＝3.75×106 kg，物质的量为 n＝m/M＝2.1×108 mol，该游泳池中水分子数N＝nNA＝2.1×108×6×1023＝1.26×1032。
         [答案]　1.26×1032
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幻灯片  26分子力、分子势能与分子间距离的关系
1.分子力与分子势能
与分子间距的关系图象
分子势能Ep
分子间的相互作用力F
名称
项目　　
----
幻灯片  27r增大，斥力做正功，分子势能减少
r减小，斥力做负功，分子势能增加
F引和F斥都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，F引<F斥，F表现为斥力
r<r0
随分子间距的变化情况
分子势能Ep
分子间的相互作用力F
名称
项目　　
----
幻灯片  28r>10r0 (10－9m)
分子势能为零
F引和F斥都已十分微弱，可以认为分子间没有相互作用力
分子势能最小，但不为零
F引＝F斥，F＝0
r＝r0
r增大，引力做负功，分子势能增加
r减小，引力做正功，分子势能减少
F引和F斥都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，F引>F斥，F表现为引力
r>r0
随分子间距的变化情况
分子势能Ep
分子间的相互作用力F
名称
项目　　
----
幻灯片  29        [例2]　下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是                                                                         (　　)
         A．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大
        B．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小
        C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
        D．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小
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幻灯片  30        [尝试解题]
        当分子间距为r0时为平衡位置，当r>r0时分子间表现为引力，且其随r的增大而先增大后减小，一直做负功，分子势能增大，故A、B错；当r<r0时分子间表现为斥力，且分子力随着r的减小而增大，当r减小时分子力做负功，分子势能增大，故选项C正确，D错。
        [答案]　C
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幻灯片  31        (1)分子势能在平衡位置有最小值，无论分子间距离如何变化，靠近平衡位置，分子势能减小，反之增大。
         (2)判断分子势能的变化有两种方法：
         ①看分子力的做功情况。
         ②直接由分子势能与分子间距离的关系图线判断，但要注意其和分子力与分子间距离的关系图线的区别。
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幻灯片  32热力学定律的应用
         1.对热力学第一定律的理解
         (1)热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种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。此定律是标量式，应用时功、内能、热量的单位应统一为国际单位焦耳。
         (2)对公式ΔU＝Q＋W 符号的规定：
内能减少
物体放出热量
物体对外界做功
－
内能增加
物体吸收热量
外界对物体做功
＋
ΔU
Q
W
符号
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幻灯片  33        (3)几种特殊情况：
        ①若过程是绝热的，则 Q＝0，W＝ΔU，外界对物体做的功等于物体内能的增加；
        ②若过程中不做功，即 W＝0，，则Q＝ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加；
        ③若过程的始末状态物体的内能不变，即ΔU＝0，则W＋Q＝0或W＝－Q，外界对物体做的功等于物体放出的热量。
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幻灯片  34         (4)应用注意事项：
        ①应用热力学第一定律时要明确研究的对象是哪个物体或者是哪个热力学系统；
        ②应用热力学第一定律计算时，要依照符号法则代入数据，对结果的正、负也同样依照规则来解释其意义；
        ③分析此类问题需要注意两点，“绝热”说明与外界没有热交换，气体向真空扩散时对外不做功。
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幻灯片  35          2．对热力学第二定律的理解
          (1)在热力学第二定律的表述中，“自发地”、“不产生其他影响”的涵义：
         ①“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性，不需要借助外界提供能量的帮助；
         ②“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响，如吸热、放热、做功等。
         (2)热力学第二定律的实质：
         热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与宏观过程的方向性，进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。   
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幻灯片  36----
幻灯片  37 [例3]　(2012·新课标全国卷)关于热力学定律，下列说法正确的是________。
A．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量
B．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加
C．可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功
D．不可能使热量从低温物体传向高温物体
E．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程
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幻灯片  38        [尝试解题]
       改变内能的方法有做功和热传递两种，所以为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量，选项A正确；对物体做功的同时物体向外界放热，则物体的内能可能不变或减小，选项B错误；根据热力学第二定律可知，在对外界有影响 的前提下，可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，选项C正确；在有外界做功的条件下，可以使热量从低温物体传递到高温物体，选项D错误；根据热力学第二定律可知，选项E正确。
       [答案]　ACE
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幻灯片  39[随堂巩固落实]
1．(2012·福州质检)被压瘪但尚未破裂的乒乓球放在热水里泡
一会儿。就会重新鼓起来。这一过程乒乓球内的气体(　　)
A．吸热，对外做功，内能不变
B．吸热，对外做功，内能增加
C．温度升高，对外做功，内能不变
D．压强增大，单位体积内分子数增大
解析：被压瘪但尚未破裂的乒乓球放在热水里泡一会儿，乒乓球内气体吸热，温度升高，体积增大，对外做功，内能增加，选项B正确。
答案：B　
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幻灯片  402．(2013·九江联考)下列说法正确的是                             (　　)
A．布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运
动
B．热量可以从低温物体传递到高温物体
C．一定质量的理想气体，体积减小温度不变时，气体内
能一定增大
D．摄氏温度变化1 ℃，热力学温度变化1 K
解析：布朗运动证明，液体的分子在做无规则运动，选项A错误；热量可以从低温物体传递到高温物体，选项B正确；一定质量的理想气体，体积减小温度不变时，气体内能不变，选项C错误；摄氏温度变化1 ℃，热力学温度变化1 K，选项D正确。
答案：BD　
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幻灯片  413．(2012·广东高考)景颇族祖先发明的点火器如图11－1－5所
示，用牛角做套筒，木制推杆前端粘着艾绒，猛推推杆，艾绒即可点燃，对筒内封闭的气体，在此压缩过程中(　　)
A．气体温度升高，压强不变
B．气体温度升高，压强变大
C．气体对外界做正功，气体内能增加
D．外界对气体做正功，气体内能减少
解析：压缩气体时，外界对气体做功，内能增加，温度升高，体积变小，压强增大，所以只有B正确。
答案：B　
图11－1－5
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幻灯片  424．某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个
分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为                                                                       (　　)
解析：气体分子间距离很大，气体的体积并不等于每个分子的体积之和，A错；气体的质量等于每个分子质量之和，C对；由M＝ρV知B对；气体的密度是对大量气体分子而言的，一个分子质量m≠ρV0，D错。
答案：BC　
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幻灯片  435．一定量的气体内能增加了3×105 J。
(1)若吸收了2×105 J的热量，则是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做了多少焦耳的功？
(2)若气体对外界做了4×105 J的功，则是气体放热还是从外界吸热？放出或吸收的热量是多少？
解析：(1)由热力学第一定律ΔU＝Q＋W得
W＝ΔU－Q＝3×105 J－2×105 J＝1×105 J
外界对气体做功。
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幻灯片  44(2)由ΔU＝Q＋W得
Q＝ΔU－W＝3×105 J－(－4×105 J)＝7×105 J
气体从外界吸热。
答案：(1)外界对气体做功　1×105 J
(2)气体从外界吸热　7×105 J
课时跟踪检测
见“课时跟踪检
测（三十九）”
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幻灯片  45（给有能力的学生加餐）
1．(2012·南宁考试)下列说法中正确的是               (　　)
A．在一房间内，打开一台冰箱的门，再接通电源，
过一段时间后，室内温度就会降低
B．从目前的理论看来，只要实验设备足够高级，
可以使温度降低到－274 ℃
C．第二类永动机是不能制造出来的，尽管它不违
反热力学第一定律，但它违反热力学第二定律
D．机械能可以自发地全部转化为内能，内能也可
以全部转化为机械能而不引起其他变化
----
幻灯片  46解析：根据能量守恒定律，在一房间内，打开一台冰箱的门，再接通电源，过一段时间后，电能转化为内能，室内温度就会升高，选项A错误；绝对零度不可能达到，更不可以使温度降低到－274℃，选项B错误；第二类永动机是不能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定律，但它违反热力学第二定律，选项C正确；机械能可以自发地全部转化为内能，根据热力学第二定律，内能不可以全部转化为机械能而不引起其他变化，选项D错误。
答案：C　
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幻灯片  472．(2012·江西重点中学联考)关于物体的内能变化，以
下说法中正确的是                                                (　　)
A．物体吸收热量，内能一定增大
B．物体对外做功，内能一定减小
C．物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变
D．物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变
解析：物体吸收热量，若同时对外做功，内能不一定增大，选项A错误；物体对外做功，若同时吸收热量，内能不一定减小，选项B错误；物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变，选项C正确；物体放出热量，同时对外做功，内能一定减小，选项D错误。
答案：C　
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幻灯片  483．(2012·东北四校模拟)对一定量的气体，下列说法正确
的是                                                                          (　　)
A．在体积缓慢地不断增大的过程中，气体一定对外
界做功
B．在压强不断增大的过程中，外界对气体一定做功
C．在体积不断被压缩的过程中，内能一定增加
D．在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定
不变
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幻灯片  49解析：在体积缓慢地不断增大的过程中，气体一定对外界做功，选项A正确；在压强不断增大的过程中，只要体积不变，外界对气体不做功，选项B错误；在体积不断被压缩的过程中，外界对气体做功，若同时散热，内能不一定增加，选项C错误；在与外界没有发生热量交换的过程中，若气体对外做功或外界对气体做功，都可以改变气体内能，选项D错误。
答案：A　
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幻灯片  504.(2012·海南高考)两分子间的斥力和
引力的合力F与分子间距离r的关
系如图1中曲线所示，曲线与r轴
交点的横坐标为r0。相距很远的两
分子在分子力作用下，由静止开始
相互接近。若两分子相距无穷远处
时分子势能为零，下列说法正确的是________。
A．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减
小
B．在r<r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也
减小
图1
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幻灯片  51C．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大
D．在r＝r0时，分子势能为零
E．分子动能和势能之和在整个过程中不变
解析：在r>r0阶段，两分子间的斥力和引力的合力F表现为引力，两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近，F做正功，分子动能增加，势能减小，选项A正确；在r<r0阶段，两分子间的斥力和引力的合力F表现为斥力，F做负功，分子动能减小，势能增大，选项B错误；在r＝r0时，分子势能最小，动能最大，选项C正确；在整个过程中，只有分子力做功，分子动能和势能之和保持不变，在r＝r0时，分子势能为负值，选项D错误E正确。
答案：ACE
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幻灯片  525.(2012·洛阳五校联考)如图2所示，导热的
汽缸固定在水平地面上，用活塞把一定
质量的理想气体封闭在汽缸中，汽缸的
内壁光滑。现用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动，由状态①变化到状态②，在此过程中，如果环境温度保持不变，下列说法正确的是________。
A．每个气体分子的速率都不变
B．气体分子平均动能不变
图2
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幻灯片  53C．水平外力F逐渐变大
D．气体内能减少
E．气体放出热量
F．气体内能不变，却对外做功，此过程违反热力学第
一定律，不可能实现
G．气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，但此
过程不违反热力学第二定律
解析：活塞缓慢移动，气体温度不变，气体分子平均动能不变，B项正确；理想气体内能只与温度有关，故内
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幻灯片  54能不变，D项错；气体分子的速率遵守统计规律，A项错；气体等温膨胀，压强减小，水平外力F逐渐变大，C项正确；气体膨胀对外界做功，内能不变，故吸收热量，E项错；此过程不违反热力学第一定律，F项错；气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，由于此过程需要借助外界的影响才能实现，故不违反热力学第二定律，G项正确。
答案：BCG
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幻灯片  556．(2012·南通期末)已知汞的摩尔质量M＝0.20 kg/mol，
密度 ρ＝1.36×104 kg/m3，阿伏加德罗常数 NA＝6.0×1023 mol－1，将体积V0＝1.0 cm3的汞变为V＝3.4×103 cm3的汞蒸气，则1 cm3的汞蒸气所含的分子数为多少？
答案：1.2×1019个
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幻灯片  567．(2012·苏北四市联考)铁的密度ρ＝7.8×103 kg/m3、摩
尔质量 M＝5.6×10－2 kg/mol，阿伏加德罗常数 NA＝6.0×1023 mol－1。铁原子视为球体，估算铁原子的直径大小。(保留一位有效数字)
答案：3×10－10 m
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