Question

20．实验室内，某同学用导热性能良好的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内（活塞与气缸壁之间无摩擦），待活塞静止后，再用一个装有与室温温度相同的水的小滴管贴近活塞，将滴管内的水缓慢滴注在活塞上方，如图所示．在此过程中，若大气压强与室内的温度均保持不变，则下列说法正确的是（　　）

• A． 单位时间内，缸内气体分子对活塞撞击的次数保持不变
• B． 单位时间内，缸内气体分子对活塞的冲量保持不变
• C． 外界对缸内气体做的功等于缸内气体向外界释放的热量
• D． 外界对缸内气体做的功等于缸内气体增加的内能

Answer 1

分析 分析气缸及水的质量m可知内部气体压强的变化，则可知做功情况；因系统导热可知温度不变，则由热力学第一定律可得出内能的变化．

解答 解：A、将水缓慢的加在活塞上，由平衡条件可知活塞对气体的压力变大，则气体压强变大，气体温度不变压强增大，由玻意耳定律可知气体体积减小，气体分子数密度变大，单位时间内，缸内气体分子对活塞撞击的次数变大，故A错误．
B、气体温度不变，气体分子平均动能不变，分子对器壁的撞击力不变，单位时间内，缸内气体分子对活塞撞击的次数增大，单位时间内，缸内气体分子对活塞的冲量变大，故B错误．
C、温度不变时，体积减小，对理想气体内能不变，由热力学第一定律知外界对气体做功与气体放出热量相等，故C正确，D错误．
故选：C．

点评 本题需要用到的热学知识较多，但主要知识是热力学第一定律，同时还要注意，理想气体的内能只和温度有关，和体积无关．