Question

14．如图所示，具有良好导热性能的气缸直立于地面上，光滑不绝热活塞封闭一定质量的气体并静止在A位置，气体分子间的作用力忽略不计．外界温度保持不变，现将一个物体轻轻放在活塞上使活塞缓慢下移，活塞最终静止在B位置（图中未画出），则（　　）

• A． 外界对气体做功，温度增加，内能增加
• B． 在B位置时气体的压强与在A位置时气体的压强相等
• C． 在B位置时气体的平均速率比在A位置时气体的平均速率大
• D． 外界对气体做功，温度不变，内能不变

Answer 1

分析 明确气体温度的变化，则可以得出气体内能及分子平均动能的变化；
以活塞为研究对象，根据力平衡得知气缸内气体被压缩，外界对气体做功，据热力学第一定律和理想气体状态方程求解．

解答 解：A、物体放上活塞后，气体被压缩，单位体积内分子数增多，外界对气体做功，由于是导热性良好的气缸，故温度与外界温度相同；故内能不变；故A错误；D正确；
B、据热力学第一定律；气体分子平均动能增大，平均速率也增大．又据理想气体状态方程$\frac{{P}_{1}{V}_{1}}{{T}_{1}}$=$\frac{{P}_{2}{V}_{2}}{{T}_{2}}$
由于T₂＞T₁，V₂＜V₁，所以p₂＞p₁，故B错误；
C、因温度相等，则分子的平均动能相等，故平均速率也一定相等；故C错误；
故选：D．

点评 本题关键是运用力学知识分析气体压强如何变化，同时要牢记一定质量的理想气体的内能只跟温度有关．