Question

14．某汽車后備箱內(nèi)安裝有撐起箱蓋的裝置，它主要由氣缸和活塞組成．開箱時，密閉于氣缸內(nèi)的壓縮氣體（視為理想氣體）膨脹，將箱蓋頂起．假設(shè)此過程中缸內(nèi)氣體與外界無熱交換，則缸內(nèi)氣體 （　　）

• A． 壓強減小，溫度降低
• B． 壓強減小，內(nèi)能增大
• C． 溫度升高，內(nèi)能增大
• D． 體積增大，分子的平均動能增大

Answer 1

分析 根據(jù)熱力學(xué)第一定律公式△U=W+Q，公式中△U表示系統(tǒng)內(nèi)能的增加量，W表示外界對系統(tǒng)做的功，Q表示系統(tǒng)吸收的熱量，題中氣體膨脹對外界做功，即氣體對外界做負(fù)功，故W＜0，氣體與外界無熱交換，故Q=0，從而判斷出氣體內(nèi)能的變化，也就得到分子的平均動能的變化情況．

解答 解：密閉于氣缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹對外做正功，即外界對氣體做負(fù)功，因而W＜0，缸內(nèi)氣體與外界無熱交換說明Q=0，忽略氣體分子間相互作用，說明內(nèi)能是所有分子動能的總和．根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=W+Q，可知內(nèi)能增加量△U＜0，故內(nèi)能減小，分子平均動能減小，溫度降低．
結(jié)合理想氣體的狀態(tài)方程：$\frac{PV}{T}=C$，可知，體積增大，溫度降低，則氣體的壓強一定減小．所以只有A正確；
故選：A

點評 熱力學(xué)第一定律的公式△U=W+Q中，△U表示系統(tǒng)內(nèi)能的增加量，W表示外界對系統(tǒng)做的功，當(dāng)系統(tǒng)對外界做功時，W取負(fù)值，Q表示系統(tǒng)吸收的熱量，當(dāng)系統(tǒng)放出熱量時，Q取負(fù)值．