Question

15．如圖所示，一導熱性能良好的薄金屬材料的氣缸開口向下豎直倒放，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)成開口向上，在達到平衡后，與原來相比，則（　�。�

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

Answer 1

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

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

點評 本題考查了判斷氣體壓強、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)變化過程、應用玻意耳定律與熱力學第一定律可以解題．