题目内容
(05年全国卷Ⅰ)如图所示,绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分,K与气缸壁的接触是光滑的。两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b。气体分子之间相互作用势能可忽略。现通过电热丝对气体a加热一段时间后,a、b各自达到新的平衡,
A.a的体积增大了,压强变小了
B.b的温度升高了
C.加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈
D.a增加的内能大于b增加的内能
答案:BCD
解析:“绝热”以及“光滑”使气体与气缸外界不发生热交换,气体既不吸热,也不放热。这一信息,应联想到热力学第一定律。
“气体分子之间相互作用势能可忽略”说明气体的内能等于所有分子动能的总和。宏观上内能只决定于温度,而与体积无关。
有关气体状态的变化,需要知道三个参量之间的关系(也可结合化学上所学的克拉珀龙方程),综合以上知识,可答出。
初态,两气体压强、体积和温度等量都相同。
对a气体加热,若K不动,压强变大,会使K右移。可知a体积变大,b体积变小。最后平衡时,两边压强又会相等。
对b气体,体积减小,外界对其做功,内能增加,→温度升高,→压强增大。
→a气体压强增大,加上体积增大,→温度升高,→内能增加。
由克拉珀龙方程,两气体体积与温度比值相等。所以a温度更高。
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