Question

9．（1）固定在水平面上的氣缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，氣缸壁是導熱的，缸外環(huán)境保持恒溫，大氣壓強恒定不變，活塞與氣缸壁光滑接觸且不漏氣．現(xiàn)用水平外力拉活塞緩慢地向右移動一段距離，在此過程中，下列說法正確的是A
A．該氣體溫度不變，壓強減小
B．該氣體壓強不變，溫度降低
C．水平外力大小不變
D．因為有水平外力作用，此過程違反熱力學第二定律
（2）（1）所研究的過程中，如果環(huán)境溫度發(fā)生變化，氣缸中的氣體推動活塞做功3×10⁵J，同時吸收熱量為2×10⁵J，則此過程中理想氣體的內(nèi)能是增加還是減少？增加或減少了多少？

Answer 1

分析 （1）向右移動，氣體的體積增加，氣體對外做功，根據(jù)熱力學第一定律來分析氣體的內(nèi)能的變化；
（2）根據(jù)熱力學第一定律來分析氣體的內(nèi)能的變化．

解答 解：（1）AB、氣體的體積變大，對外做功，由于，活塞緩慢地向右移動的，并且氣缸壁是導熱的，缸外環(huán)境保持恒溫，所以氣體的溫度不變，體積變大，所以壓強減小，所以A正確，B錯誤；
C、在向右移動的過程中，氣體的壓強逐漸的減小，根據(jù)活塞的受力平衡可得，水平外力逐漸的變大，所以C錯誤；
D、在變化的過程中，氣體不斷的從外界吸收熱量，此過程沒有違反熱力學第二定律，所以D錯誤．
故選：A．
（2）氣缸中的氣體推動活塞做功3×10⁵J，是對外做功，所以W=-3×10⁵J，
吸收熱量為Q=2×10⁵J，
根據(jù)△E=W+Q=-3×10⁵J+2×10⁵J=-1×10⁵J，
所以氣體的內(nèi)能減少1×10⁵J．
答：（1）A
（2）氣體的內(nèi)能減少$1×1{0}_{\;}^{5}J$

點評 利用熱力學第一定律判斷氣體的內(nèi)能變化的時候要注意做功W和熱量Q的符號，對外做功和放熱為負的，對氣體做功和吸熱為正的．