Question

一個絕熱氣缸內(nèi)部用絕熱活塞分隔出A、B兩個空間，用銷釘P將活塞固定于靠左的一側(cè)，如圖所示，現(xiàn)在A、B兩個 空間分別充有相同質(zhì)量的氧氣．設(shè)此時A、B兩部分氧氣的溫度相同，拔去銷釘P，比較A、B兩部分氧氣（　　）

A．活塞將向B移動，A中氧氣通過活塞對B中氧氣做功

B．活塞重新平衡后，A中氧氣的溫度將高于B中氧氣的溫度

C．活塞重新平衡后，A中氧氣的內(nèi)能大于B中氧氣的內(nèi)能

D．活塞重新平衡后，B中氧氣的分子總動能將等于A中氧氣分子的總動能

Answer 1

分析：汽缸兩部分中盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體，故可以看作同一種氣體的兩種狀態(tài)，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得到兩邊的壓強(qiáng)關(guān)系，從而可以判斷出拔去銷釘后隔板的運(yùn)動方向，然后結(jié)合熱力學(xué)第一定律判斷內(nèi)能的變化，從而判斷溫度的變化．

解答：解：A、由于是相同質(zhì)量的同種氣體，可以看作同一種氣體的兩種狀態(tài)，由于溫度相等，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得到P₁V₁=P₂V₂，拔去銷釘后P₁=P₂，故V₁=V₂，所以活塞將向B移動，則A中氧氣通過活塞對B中氧氣做功，所以A正確；
B、氣缸和活塞是絕熱的，所以氣體既不吸熱也不放熱，結(jié)合熱力學(xué)第一定律知A內(nèi)氣體內(nèi)能減少B內(nèi)氣體內(nèi)能增加，所以B錯誤
C、氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，內(nèi)能增大，則溫度升高，所以A中氣體的溫度低于B中氧氣的溫度，C錯誤；
D、A中氧氣的溫度低于B中氧氣的溫度所以B中氣體分子的平均動能大于A中氣體的分子平均動能，質(zhì)量相同則分子數(shù)目相同，則B中氧氣的分子總動能大于A中氧氣分子的總動能，所以D錯誤；
故選：A．

點評：理想氣體狀態(tài)方程可以分析著等溫、等壓、等容三種過程，是氣體狀態(tài)方程中應(yīng)用較為廣泛的一條定律，同時能量守恒定律也是無處不在的規(guī)律．