下列说法正确的是()A. 我们可以利用高科技手段,将流散到周围环境中的内能重新收集起来全部加以利用而不引起其他变化B. 一定质量0℃的水结成0℃的冰,内能一定减小C. 布朗运动就是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动D. 分子间距离增大时,分子间的引力和斥力同时减少,分子势能一定增大
A. 我们可以利用高科技手段,将流散到周围环境中的内能重新收集起来全部加以利用而不引起其他变化
B. 一定质量0℃的水结成0℃的冰,内能一定减小
C. 布朗运动就是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动
D. 分子间距离增大时,分子间的引力和斥力同时减少,分子势能一定增大
题目解答
答案
解析
本题考查热力学第二定律、内能、布朗运动以及分子间作用力和分子势能的相关知识。解题思路是根据各选项所涉及的知识点,逐一分析判断其正确性。
选项A
根据热力学第二定律,热量不能自发地从低温物体传到高温物体,要将流散到周围环境中的内能重新收集起来全部加以利用而不引起其他变化是不可能的。因为内能的收集和利用过程必然会引起其他变化,例如会产生热量散失等现象。所以选项A错误。
选项B
一定质量的$0^{\circ}C$的水结成$0^{\circ}C$的冰,温度不变,分子平均动能不变。但水结成冰的过程是一个放热过程,即放出热量$Q$,根据热力学第一定律$\Delta U = Q+W$,在这个过程中,体积膨胀对外做功$W\lt0$,放出热量$Q\lt0$,所以$\Delta U=Q + W\lt0$,内能一定减小。因此选项B正确。
选项C
布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,它是由于液体分子对固体小颗粒的无规则撞击不平衡引起的,并不是液体分子的运动,但它间接说明了液体分子永不停息地做无规则运动。所以选项C错误。
选项D
分子间同时存在引力和斥力,分子间距离增大时,分子间的引力和斥力同时减少。当分子间距离$r\gt r_0$($r_0$为平衡距离)时,分子力表现为引力,分子间距离增大,分子力做负功,分子势能增大;当分子间距离$r\lt r_0$时,分子力表现为斥力,分子间距离增大,分子力做正功,分子势能减小。所以分子间距离增大时,分子势能不一定增大。因此选项D错误。