Question

（2011·江蘇物理·T12.A）如題12A-1圖所示，一演示用的“永動(dòng)機(jī)”轉(zhuǎn)輪由5根輕桿和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，輕桿的末端裝有用形狀記憶合金制成的葉片，輕推轉(zhuǎn)輪后，進(jìn)入熱水的葉片因伸展而“劃水”，推動(dòng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。離開熱水后，葉片形狀迅速恢復(fù)，轉(zhuǎn)輪因此能較長(zhǎng)時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)。下列說法正確的是（   ）

A．轉(zhuǎn)輪依靠自身慣性轉(zhuǎn)動(dòng)，不需要消耗外界能量

B．轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)所需能量來自形狀記憶合金自身

C．轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片不斷攪動(dòng)熱水，水溫升高

D．葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量

(2)如題12A-2圖所示，內(nèi)壁光滑的氣缸水平放置。一定質(zhì)量的理想氣體被活塞密封在氣缸內(nèi)，外界大氣壓強(qiáng)為P₀�，F(xiàn)對(duì)氣缸緩慢加熱，氣體吸收熱量Q后，體積由V₁增大為V₂。則在此過程中，氣體分子平均動(dòng)能_________(選填“增大”、“不變”或“減小”)，氣體內(nèi)能變化了_____________。

(3)某同學(xué)在進(jìn)行“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)前，查閱數(shù)據(jù)手冊(cè)得知：油酸的摩爾質(zhì)量M=0.283kg·mol^-1，密度ρ=0.895×10³kg·m^-3.若100滴油酸的體積為1ml，則1滴油酸所能形成的單分子油膜的面積約是多少？(取N_A=6.02×10²³mol^-1.球的體積V與直徑D的關(guān)系為，結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

 

Answer 1

【答案】

(1)D(2)增大，（3）

【解析】（1）該永動(dòng)機(jī)葉片進(jìn)入水中，吸收熱量而伸展劃水，推動(dòng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，離開水面后向空氣中放熱，葉片形狀迅速恢復(fù)，所以轉(zhuǎn)動(dòng)的能量來自熱水，由于不斷向空氣釋放熱量，所以水溫逐漸降低，ABC錯(cuò)，D對(duì)。

（2）氣體做等壓變化，體積變大，溫度升高，平均動(dòng)能增大，內(nèi)能的變化為

（3）一個(gè)油酸分子的體積

分子直徑為D=

最大面積帶入數(shù)據(jù)得：S=