Question

2．如图所示，有一圆筒形绝热容器，用绝热且具有一定质量的活塞密封一定量的理想气体，不计活塞与容器之间的摩擦．开始时容器直立在水平桌面上，容器内气体处于状态a，然后将容器缓慢平放在桌面上，稳定后气体处于状态b．下列说法正确的是（　　）

• A． 与a态相比，b态气体分子间作用力较小
• B． 与a态相比，b态气体的温度较低
• C． a、b两态的气体分子对活塞的压力相等
• D． a、b两态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数相等

Answer 1

分析 根据热力学第一定律，结合体积的变化，得出气体内能的变化，从而得出温度的变化，得出分子平均动能的变化．压强越大，单位时间内撞击单位面积上气体分子数越多．

解答 解：A、气体分子间的距离较大，分子间的斥力可以忽略，故A错误．
B、设活塞的质量为m，由图可知，a气体的压强：${P}_{a}={P}_{0}+\frac{mg}{S}$，b气体的压强等于大气压强P₀；
根据理想气体的状态方程：$\frac{{P}_{a}{V}_{a}}{{T}_{a}}=\frac{{P}_{b}{V}_{b}}{{T}_{b}}$
可知气体的压强减小时，气体的体积增大；
根据热力学第一定律知，气体对外界做功，由于容器绝热，没有吸放热，可知内能减小，气体的温度降低，故B正确．
C、气体的压强减小时，a态时气体分子对活塞的压力大．故C错误．
D、b态下气体的压强减小，则单位时间内撞击活塞的分子个数较少，故D错误．
故选：B

点评 本题考查理想气体的状态方程以及热力学第一定律的基本运用等，得出温度的变化是解决本题的关键，难度不大．