Question

导热气缸开口向上，内有理想气体，活塞可以自由移动且不漏气．外部环境温度恒定．不断将沙子慢慢堆放到活塞上（如图所示），在这个过程中（ ）

A．气体压强增大，内能增大
B．处界对气体做功，气体的温度不变
C．气体体积减小，压强增大，向外放热
D．外界对气体做功，气体的内能增加

Answer 1

【答案】分析：（1）活塞可以自由移动且不漏气．外部环境温度恒定．所以气体做的是等温变化，不断将沙子慢慢堆放到活塞上，气体的体积会变小，压强会变大．
（2）气体体积变大（不是在真空中）：对外做功；体积减小：对气体做功．
（3）热力学第一定律：△U=Q+W，可解决吸放热的问题．
解答：解：A：导热气缸，所以气体温度与外部环境温度相同，又外部环境温度恒定．所以气体的温度不变．温度不变气体的内能不变．体积减小压强变大．故A错误．
B：气体体积减小：外界对气体做功．导热气缸，所以气体温度与外部环境温度相同，又外部环境温度恒定．所以气体的温度不变．故B正确．
C：导热气缸，外部环境温度恒定．所以气体做的是等温变化，不断将沙子慢慢堆放到活塞上，气体的体积会变小，压强会变大．温度不变即：△U为零；气体的体积会变小，对气体做功，即W为正，由热力学第一定律：△U=Q+W，所以Q为负，即：向外放热．故C正确．
D：体积减小：外界对气体做功．但因为是导热气缸，所以气体温度与外部环境温度相同，又外部环境温度恒定．所以气体的温度不变，即内能不变．故D错误．
故选：D
点评：此题考查理想气体的等温变化，要会从题干中找到气体做什么变化加以应用．对于吸放热的问题可用热力学第一定律进行分析．