Question

用隔板將一絕熱容器隔成A和B兩部分，A中盛有一定質(zhì)量的理想氣體，B為真空（如圖①），現(xiàn)把隔板抽去，A中的氣體自動充滿整個容器（如圖②），這個過程稱為氣體的自由膨脹，下列說法正確的是  （ ）
A．自由膨脹過程中，氣體分子只做定向運動?
B．自由膨脹前后，氣體的壓強不變?
C．自由膨脹前后，氣體的溫度不變?
D．容器中的氣體在足夠長的時間內(nèi)，還能全部自動回到A部分

Answer 1

【答案】分析：正確解答本題要掌握：氣體分子做無規(guī)則熱運動，不可能只做定向運動；氣體自由膨脹過程中不受阻力，因此不做功；自然界中的宏觀過程具有方向性，是不可逆的，注意熱力學第二定律的應(yīng)用．
解答：解：A、分子時刻在做無規(guī)則的熱運動，故A錯誤；
B、自由膨脹后，溫度不變，體積變大，由氣態(tài)方程可知，壓強變小，故B錯誤；
C、自由膨脹過程中由于不受阻力作用，因此氣體不做功，由于容器絕熱，因此Q=0，由△U=W+Q可知，氣體內(nèi)能不變，因此溫度也不變，故C正確；
D、根據(jù)熱力學第二定律可知，氣體向真空的自由膨脹是不可逆的，故D錯誤．
故選C．
點評：正確利用熱力學第二定律解釋一些物理現(xiàn)象，在利用熱力學第一定律△U=W+Q時注意公式中各個物理量的含義，尤其注意各個物理量的正負問題．