Question

图（a）所示绝热气缸（气体与外界无热交换）内封闭一定质量的理想气体，电热丝通电前后，改变气体参量分别得到两条等温线．待气体状态稳定后陆续取走活塞上方部分物体，又得到一气体变化图线．则在图（b）中能正确反映上述三个变化过程的图线是（ ）

A．ab  cd和ad
B．ab  cd和cb
C．ab  ad和 ac
D．cd  ab和bd

Answer 1

【答案】分析：由理想气体状态方程PV=CT，其中C为常量，可知温度T越越高，PV乘积越大，其反比函数图线离原点越远，而且不可能相交（若相交的话，温度就相同了）．
根据热力学第一定律△U=Q+W，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度会降低．
解答：解：1、根据理想气体状态方程，得到：T=PV，C为常量，由此可知PV乘积越大，温度就越大，其反比函数图线离原点越远，而且不可能相交．
电热丝通电前，气体的温度低，通电后，温度变高，很显然ab是通电前的气体曲线，cd是通电后的气体曲线．
2、那么稳定后，就应当是从cd曲线上开始变化，那么这个变化过程就是cb或者da．
cb过程是一个体积增大而压强变小的过程，da过程是一个体积减小而压强变大的过程．
很显然，当陆续取走活塞上方部分物体的时候，根据受力平衡就知道，从内部气体对板的力是减小的，即压强变小了，因此只能是cb这个减压扩容过程．
而且，根据热力学第一定律可知，气体绝热膨胀对外界做功，内能减小，即温度下降，只有cd符合．
由以上分析可知：通电前的曲线是ab，通电后的是cd，取走物体的是cb．
故选B．
点评：本题是热学综合题，涉及知识点较多，但主要考查了理想气体状态方程和热力学第一定律，较难．