Question

如圖所示，導(dǎo)熱的汽缸固定在水平地面上，用活塞把一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸中，汽缸的內(nèi)壁光滑．現(xiàn)用水平外力F作用于活塞桿，使活塞緩慢地向右移動(dòng)，由狀態(tài)①變化到狀態(tài)②，在此過程中，如果環(huán)境保持恒溫，下列說法正確的是（　　）

• A、每個(gè)氣體分子的速率都不變
• B、氣體分子平均動(dòng)能變小
• C、水平外力F逐漸變大
• D、氣體內(nèi)能減小

Answer 1

分析：封閉氣體等溫膨脹過程，溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志且理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，以活塞為研究對(duì)象根據(jù)受力平衡判斷水平外力F的變化．

解答：解：A、封閉氣體等溫膨脹過程，溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志，故分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能不變，不是每個(gè)分子動(dòng)能都不變，所以A錯(cuò)誤；
B、氣體等溫膨脹，溫度不變，則氣體分子的平均動(dòng)能不變，B錯(cuò)誤；
C、溫度不變，體積增大，根據(jù)

PV

T

=C，則壓強(qiáng)P減小，以活塞為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件：P₀S=PS+F，
得：F=P₀S-PS，壓強(qiáng)P減小，則F增大，C正確；
D、理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度不變，則內(nèi)能不變，故D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評(píng)：本題的突破口是：題目中說“導(dǎo)熱”的汽缸且環(huán)境保持恒溫，即得出氣體做等溫變化．然后會(huì)根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程判斷壓強(qiáng)P的變化．