Question

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(shí)，密閉于氣缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹，將箱蓋頂起，如圖所示.在此過程中，若缸內(nèi)氣體與外界無熱交換，忽略氣體分子間相互作用，則缸內(nèi)氣體(    )

A．對(duì)外做正功，分子的平均動(dòng)能減小

B．對(duì)外做正功，內(nèi)能增大

C．對(duì)外做負(fù)功，分子的平均動(dòng)能增大

D．對(duì)外做正功，內(nèi)能減小

Answer 1

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解析試題分析：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(duì)系統(tǒng)做的功，Q表示系統(tǒng)吸收的熱量，題中氣體膨脹對(duì)外界做功，即氣體對(duì)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(dòng)能的變化情況．
密閉于氣缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹對(duì)外做正功，即外界對(duì)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(dòng)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(dòng)能減小，溫度降低．所以只有AD正確；
點(diǎn)評(píng)：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(duì)系統(tǒng)做的功，當(dāng)系統(tǒng)對(duì)外界做功時(shí)，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(shí)，Q取負(fù)值．