Question

如圖所示，豎直放置的固定容器及質(zhì)量為m的可動光滑活塞P都是不導(dǎo)熱的，中間有一導(dǎo)熱的固定隔板Q，Q的上下兩邊分別盛有初溫相同的同種氣體甲和乙，現(xiàn)用外力F將活塞P緩慢向下移動一段距離，則在移動P的過程中（  ）

A．外力F對活塞做功，甲的內(nèi)能不變

B．甲傳熱給乙，乙的內(nèi)能增加

C．甲氣體與乙氣體相比，甲氣體在單位間內(nèi)與隔板Q碰撞的分子數(shù)一定較少

D．外力F做的功等于甲、乙氣體內(nèi)能增量之和

Answer 1

B

分析：由于固定容器及可動活塞都是絕熱的，因此系統(tǒng)和外界不能進(jìn)行熱交換，固定隔板導(dǎo)熱，甲乙兩部分氣體之間可以進(jìn)行熱交換，當(dāng)力F將活塞緩慢地向下移動一段距離過程中，外界對甲氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷出氣體內(nèi)能的變化，即可得出其溫度的變化情況，甲乙之間最終達(dá)到熱平衡，溫度一樣，因此明確整個變化過程即可正確解答本題．
解答：解：被封閉氣體體積減小，外界對氣體做功，根據(jù)△U=W+Q可知，內(nèi)能增加，因此其溫度升高，此時，甲氣體將向乙氣體傳遞熱量，由于系統(tǒng)不能和外界進(jìn)行熱交換，因此最終甲乙氣體溫度都升高且溫度一樣，兩部分氣體的內(nèi)能均增加，故A錯誤，B正確；
因?yàn)樽罱K甲乙氣體溫度都升高且溫度一樣，甲氣體體積增大，乙氣體體積不變，因此甲氣體在單位間內(nèi)與隔板Q碰撞的分子數(shù)一定較多，故C錯誤，
外力F做的功與活塞重力做功之和等于甲、乙氣體內(nèi)能增量之和，故D錯誤．
故選B．
點(diǎn)評：本題考查了熱力學(xué)第一定律和氣態(tài)方程的相結(jié)合問題，對于這類問題注意根據(jù)氣體體積變化情況來判斷內(nèi)能、溫度、壓強(qiáng)等物理量的變化情況．