D.1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能

解析:温度是分子平均动能的标志,因而在相同的温度下,分子的平均动能相同,又1 g水与1 g水蒸气的分子数相同,因而分子总动能相同,A正确;当从100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气的过程中,分子间距离变大,要克服分子间作用力做功,因而分子势能增加,所以100 ℃的水的内能小于100 ℃的水蒸气的内能,D正确。

答案:AD

7.如图,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F>0为斥力,F<0为引力,a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放,则(　　)

A.乙分子从a到b做加速运动,由b到c做减速运动

B.乙分子从a到c做加速运动,到达c时速度最大

C.乙分子由a到b的过程中,两分子间的分子势能一直减少

D.乙分子由b到d的过程中,两分子间的分子势能一直增加

解析:由题图可知F=0处,c点是平衡位置,r=r0,当r>r0时分子间作用力表现为引力,r

答案:BC

8.甲、乙两名同学对0 ℃的水和0 ℃的冰进行了如下争论:

甲说:"冰和水的温度相同,所以分子平均动能相等。质量相同时,冰的体积大,因此冰的分子势能大,所以说冰的内能大于水的内能。"乙说:"0 ℃的水变成0 ℃的冰需要向外界放出热量,在质量相同的情况下,水的内能大于冰的内能。"

请你判断一下甲、乙两名同学谁的说法是正确的。

解析:乙同学的说法正确。甲同学认为冰的体积大,分子势能大,这是错误的(冰的体积大的主要原因在于宏观的冰晶粒间空隙大)。分子势能大小与体积有关,但体积大,分子势能不一定大。0 ℃的冰变成0 ℃的水需吸热,故水内能大,它们相同的是分子平均动能,不同的是分子势能,显然水的分子势能大。

答案:见解析

9.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来,就图象回答:

(1)从图中看到分子间距离在r0处,分子势能最小,试说明理由。

(2)图中分子势能为零的点选在什么位置,在这种情况下分子势能可以大于零,可以小于零,也可以等于零,对吗?

(3)如果选两个分子相距r0时分子势能为零,则在这种情况下分子势能有什么特点?

解析:(1)如果分子间距离约为10-10 m数量级时,分子间作用力的合力为零,此距离为r0。当分子距离小于r0时,分子间作用力表现为斥力,要减小分子间的距离必须克服斥力做功,因此,分子势能随分子间距离的减小而增大。如果分子间距离大于r0时,分子间相互作用力表现为引力,要增大分子间的距离必须克服引力做功,因此,分子势能随分子间距离的增大而增大。

从以上两种情况综合分析,分子间距离以r0为数值基准,r不论减小或增大,分子势能都增大。所以说,在平衡位置处是分子势能最低点。