Question

（2012?许昌模拟）（1）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，已知一滴溶液中油酸的体积为V_油酸，配制的油酸溶液中，纯油酸与溶液体积之比为1：500，1mL溶液含250滴．那么一滴溶液中纯油酸体积为V_油酸=

8×10^-6

cm³；该实验中油膜厚度d与油酸分子直径D的关系是

d=D

．
（2）如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态C．已知状态A的温度为300K．
①求气体在状态B的温度；
②由状态B变化到状态C的过程中，气体是吸热还是放热？简要说明理由．

Answer 1

分析：（1）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，根据体积比求出油酸的体积，让油酸扩散成单分子油膜，算出面积，油酸的体积除以面积就是分子直径．
（2）气体的状态变化可由理想气体方程求出，讨论吸放热用热力学第一定律．

解答：解：（1）一滴溶液中纯油酸体积为V_油酸=

1

50×250

=8×10^-6
　让油酸扩散成单分子油膜，算出面积，油酸的体积除以面积就是油膜厚度，即分子直径．故填：d=D
（2）①由理想气体的状态方程：

pAVA

TA

=

pBVB

TB

得气体在状态B的温度：T_B=

pBVBTA

pAVA

=1200 K．
②由状态B到状态C，气体做等容变化，由查理定律得：

pB

TB

=

pC

TC

，则T_C=

pC

pB

T_B=600 K
故气体由状态B到状态C为等容变化，不做功，但温度降低，内能减小．
根据热力学第一定律△U=W+Q，△U＜0，W=0，故Q＜0，可知气体要放热．
答：（1）8×10^-6；d=D
（2）①气体在状态B的温度：1200K
②由状态B变化到状态C的过程中，气体放热．

点评：“用油膜法估测分子的大小”的实验要明确实验原理，气体状态的变化可由理想气体方程求出，讨论吸放热用热力学第一定律．