Question

【题目】如图所示，一绝热光滑容器放在水平光滑的桌面上.容器内一个光滑轻质活塞被插销插住，将空间一分为二，左半边为真空，右半边有一定质量的气体。不计气体分子间的相互作用力，当把插销拔掉后，容器还会静止吗？容器内气体温度会怎样变化？

Answer 1

【答案】不会，见解析

【解析】

并不是气体膨胀就一定会对外做功.此外，由于不计分子间相互作用力，故不必考虑分子势能的变化.由此可得出气体内能不变的结论.

插销拔掉之前气体处在右半边，此时容器整体的质量中心的位置应在中间偏右处。插销拔掉之后，气体将分布在容器的整个空间中，此时容器整体的质量中心的位置应在中间处。在这个气体重新分布的过程中，整个系统在水平方向上不受外力，由力学知识可知，容器系统的质量中心将保持原有的静止状态不变。所以，容器将会向右移动一定的距离，以保证在该过程结束后，新的质量中心位置与开始时的质量中心位置重合。

从拔掉插销到气体分布在容器的整个空间的过程中，气体一直是向真空中膨胀，在这一膨胀过程中，气体并不向外界做功，又因为容器是绝热的，所以，也不存在与外界的热交换问题.由此可知，在这一过程中气体的内能不会发生改变。所以，气体的温度也就不会发生改变。