Question

【题目】如图所示，内壁光滑的汽缸水平放置，一定质量的理想气体被活塞密封在汽缸内，外界大气压强为p0。现对汽缸缓慢加热，气体吸收热量Q后，体积由V1增大为V2。则在此过程中：

(1)气体分子平均动能如何变化？

(2)气体对外界做了多少功？气体内能变化了多少？

Answer 1

【答案】(1)平均动能增大 (2)p0(V2－V1) Q－p0(V2－V1)

【解析】

(1)温度是气体分子平均动能的标志，根据理想气体状态方程分析气体温度的变化，判断气体分子平均动能的变化；

(2)应用热力学第一定律求解。

(1)由于气体压强不变，体积增大，由气体状态方程：

可知，温度升高，而温度是分子热运动平均动能的标志，故气体分子平均动能增大。

(2)气体发生等压膨胀时，气体对外界做功的大小为

W＝p0SΔL＝p0ΔV＝p0(V2－V1)

根据热力学第一定律得气体内能变化了

ΔU＝Q－p0(V2－V1)。