Question

15．如圖所示，一導(dǎo)熱性能良好的薄金屬材料的氣缸開(kāi)口向下豎直倒放，氣缸內(nèi)有一質(zhì)量不可忽略的活塞將一定量的理想氣體封在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁無(wú)摩擦，氣體處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)保持環(huán)境溫度不變，把氣缸翻轉(zhuǎn)成開(kāi)口向上，在達(dá)到平衡后，與原來(lái)相比，則（　�。�

• A． 氣體的壓強(qiáng)不變
• B． 外界對(duì)氣體做功內(nèi)能增大
• C． 氣體分子的平均動(dòng)能增加
• D． 氣體對(duì)外放熱

Answer 1

分析 根據(jù)題意判斷氣體壓強(qiáng)如何變化，然后應(yīng)用玻意耳定律判斷氣體體積如何變化，再應(yīng)用熱力學(xué)第一定律分析答題．

解答 解：A、設(shè)活塞質(zhì)量為m、橫截面積為S，則封閉氣體壓強(qiáng)：p=p₀-$\frac{mg}{S}$，氣缸翻轉(zhuǎn)后氣體壓強(qiáng)：p′=p₀+$\frac{mg}{S}$，氣體壓強(qiáng)增大，故A錯(cuò)誤；
B、氣缸導(dǎo)熱，環(huán)境溫度不變，封閉氣體溫度不變，氣體內(nèi)能不變，分子平均動(dòng)能保持不變，故BC錯(cuò)誤；
D、氣體溫度T保持不變，氣體壓強(qiáng)p增大，由玻意耳定律可知，封閉氣體的體積V減小，外界對(duì)氣體做功，W＞0，氣體溫度不變，氣體內(nèi)能不變，△U=0，由熱力學(xué)第一定律可知：Q=△U-W=-W＜0，氣體對(duì)外放出熱量，故D正確；
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了判斷氣體壓強(qiáng)、內(nèi)能如何變化，判斷氣體吸熱與放熱情況，分析清楚氣體狀態(tài)變化過(guò)程、應(yīng)用玻意耳定律與熱力學(xué)第一定律可以解題．