Question

20．如图所示，p-V坐标系中每个方格的边长均相等，在p-V图中的直线段AB表示一定质量的理想气体的状态变化过程．则气体从状态A 变化到状态B 的整个过程中，下列说法正确的是（　　）

• A． 气体的温度保持不变
• B． 气体的内能先增加某一值，再减少同样的值
• C． 气体对外做功，并吸热
• D． 气体的密度不断减小

Answer 1

分析 根据气体状态方程$\frac{PV}{T}$=C和已知的变化量去判断其它的物理量．
对于一定质量的理想气体，温度升高，那么气体的内能增加．
根据热力学第一定律判断气体吸热还是放热．

解答 解：设图象中每一个小方格的长度为单位长度1．
A、等温过程pV=常量，应是一条双曲线（上半支），明显不符图象．或者在过程中任意找个点，例如（2，2），明显pV=4不等于初态和终态的pV=3．故A错误．
B、pV=CT，C不变，pV越大，T越高．状态在（2，2）处温度最高．在M和N状态，pV乘积相等，所以温度先升高，后又减小到初始温度；气体的内能先增加某一值，再减少同样的值．故B正确．
C、气体膨胀就会推动例如活塞对外界做功，整个过程中气体初末温度相等，所以整个过程内能变化为0．
根据热力学第一定律△U=W+Q，
由于气体的内能增加，△U=0，由于气体膨胀对外做功，W＜0，
所以Q＞0，即气体一定吸收热量．故C正确．
D、气体的体积在不断增大，质量一定，所以气体的密度在不断减小．故D正确．
故选：BCD．

点评 该题结合图象考查气态方程，能够运用控制变量法研究多个物理量变化时的关系．要注意热力学第一定律△U=W+Q中，W、Q取正负号的含义．