题目内容

18.如图所示,绝热隔板K把绝热汽缸分隔成两部分,K与汽缸的接触是光滑的,隔板K用销钉固定,两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种理想气体a、b,a的体积大于b的体积.现拔去销钉(不漏气),当a、b各自达到新平衡时(  )
A.a的体积大于b的体积
B.a的体积小于b的体积
C.在相同时间内两边与隔板碰撞的分子数相同
D.a的温度比b的温度高

分析 汽缸两部分中盛有相同质量、相同温度的同种气体,故可以看作同一种气体的两种状态,根据理想气体状态方程得到两边的压强关系,从而可以判断出拔去销钉后隔板的运动方向,再结合热力学第一定律就可以判断出两部分气体的吸放热情况.

解答 解:A、B、由于是相同质量的同种气体,可以看作同一种气体的两种状态,由于温度相等,根据理想气体状态方程得到P1V1=P2V2,a的体积大于b的体积,故P1<P2,故拔去销钉后活塞左移;左侧气体被压缩,右侧气体对外做功,气体都是绝热的,根据热力学第一定律,左侧气体温度升高,右侧气体温度降低;最终是平衡的,由于左侧气体分子热运动的平均动能较大,故分子数密度较低,即左侧气体的体积较大;故A正确,B错误;
C、由于是相同质量的同种气体,可以看作同一种气体的两种状态;由于温度相等,根据理想气体状态方程得到P1V1=P2V2,由于V1>V2,因而P1<P2,因而拔去销钉后,隔板达到平衡前会向左运动,气体b对隔板做正功,内能减少,温度降低,而隔板对气体a做正功,气体a内能增加,温度升高,由于开始时ab气体温度相等,因而重新平衡时a的温度比b的温度高;重新平衡后两部分的压强相等,温度不相等,所以在相同时间内两边与隔板碰撞的分子数不相同. 故C错误,D正确;
故选:AD.

点评 理想气体状态方程可以分析着等温、等压、等容三种过程,是气体状态方程中应用较为广泛的一条定律,同时能量守恒定律也是无处不在的规律.

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