Question

10．如圖1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)有水平外力F作用于活塞桿，使活塞緩慢地向右移動，由狀態(tài)①變化到狀態(tài)②，在此過程中

（1）如果環(huán)境保持恒溫，下列說法正確的是BC．
A．每個氣體分子的速率都不變
B．氣體分子平均動能不變
C．水平外力F逐漸變大
D．氣體內(nèi)能減少
（2）如果環(huán)境保持恒溫，分別用p、V、T表示該理想氣體的壓強、體積、溫度．氣體從狀態(tài)①變化到狀態(tài)②，此過程可用下列哪幾個圖象如圖2表示A．

Answer 1

分析 （1）封閉氣體等溫膨脹過程，溫度是分子平均動能的標(biāo)志且理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，以活塞為研究對象根據(jù)受力平衡判斷水平外力F的變化．
（2）如果環(huán)境保持恒溫，氣體做等溫變化，然后結(jié)合理想氣體的狀態(tài)方程，逐個選項分析即可．

解答 解：（1）A、封閉氣體等溫膨脹過程，溫度是分子熱運動平均動能的標(biāo)志，是大量分子運動的統(tǒng)計規(guī)律，故分子熱運動的平均動能不變，不是每個分子動能都不變，故A錯誤；
B、氣體等溫膨脹，溫度不變，則氣體分子的平均動能不變，故B正確；
C、溫度不變，體積增大，根據(jù)$\frac{PV}{T}$=C，則壓強P減小，以活塞為研究對象，根據(jù)平衡條件：P₀S=PS+F，
得：F=P₀S-PS，壓強P減小，則F增大，故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錯誤．
故選：BC．
（2）如果環(huán)境保持恒溫，氣體做等溫變化；
A、雙曲線的方程：PV=恒量，故A正確，B錯誤；
C、①到②的過程體積減小，與題意相悖，故C錯誤；
D、①到②的過程溫度不變，壓強減小，根據(jù)玻意耳定律，氣體的體積增大，故D錯誤．
故選：A
故答案為：（1）BC；（2）A

點評 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．然后會根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程判斷壓強P的變化．