题目内容

11.如图所示,导热的气缸固定在水平地面上,用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸中,气缸的内壁光滑.现用水平外力F作用于活塞杆,使活塞缓慢地向右移动,由状态①变化到状态②,在此过程中,如果环境温度保持不变,下列说法正确的是(  )
A.每个气体分子的速率都不变
B.气体分子平均动能不变
C.水平外力F逐渐变大
D.气体内能减少,同时吸收热量
E.气体内能不变,却对外做功,此过程不违反热力学第一定律

分析 封闭气体等温膨胀过程,温度是分子平均动能的标志且理想气体的内能只与温度有关,以活塞为研究对象根据受力平衡判断水平外力F的变化.

解答 解:AB、封闭气体等温膨胀过程,温度是分子热运动平均动能的标志,故分子热运动的平均动能不变,不是每个分子动能都不变,故A错误,B正确;
C、气体等温膨胀,根据玻意耳定律PV=C,可知气压不断减小,故内外压力差变大,向左,故F逐渐变大,故C正确;
D、封闭气体等温膨胀过程,温度是分子热运动平均动能的标志,故分子热运动的平均动能不变,气体分子势能不计,故内能不变,故D错误;
E、根据热力学第一定律△U=Q+W,内能不变,气体膨胀,对外做功,即W<0,故Q>0,吸热,不违反热力学第一定律,故E正确;
故选:BCE.

点评 本题的突破口是:题目中说“导热”的气缸缸且环境保持恒温,即判断气体做等温变化,然后会根据热力学第一定律判断各种变化.分析时要抓住温度的意义:一定质量的理想气体的内能只跟温度有关,温度是分子平均动能的标志.

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