Question

如圖，將一空的鋁制易拉罐開口向下壓入恒溫游泳池的水中．則金屬罐在水中緩慢下降過(guò)程中，罐內(nèi)空氣（可視為理想氣體）（ ）
A．內(nèi)能增大
B．分子間的平均距離減少
C．向外界放熱
D．對(duì)外界做正功

Answer 1

【答案】分析：理想氣體的內(nèi)能只由溫度決定，恒溫，罐內(nèi)空氣內(nèi)能不變，而且此變化過(guò)程為等溫變化根據(jù)玻意耳定律，可判體積變化，從而判斷功，再結(jié)合熱力學(xué)第一定律，即可解決問(wèn)題．
解答：解：理想氣體的內(nèi)能只由溫度決定，所以罐內(nèi)空氣內(nèi)能不變，即△U=0   ①，故A錯(cuò)誤；
由P=P+ρgh可知，金屬罐在水中緩慢下降過(guò)程，罐內(nèi)空氣氣體壓強(qiáng)增大，
等溫變化，由玻意耳定律可判，罐內(nèi)空氣體積縮小，所分子間的平均距離減小，故B正確；
外界對(duì)氣體做功，W＞0    ②，故D錯(cuò)誤；
由熱力學(xué)第一定律得：△U=W+Q      ③
①→③聯(lián)立得：Q＜0，即氣體放熱，故C正確；
故選BC．
點(diǎn)評(píng)：要注意研究過(guò)程中哪些量不變，哪些量變化，能夠用物理規(guī)律把所要研究的物理量表示出來(lái)，熟練應(yīng)用熱力學(xué)第一定律求解．