Question

2．如圖所示，有一圓筒形絕熱容器，用絕熱且具有一定質(zhì)量的活塞密封一定量的理想氣體，不計(jì)活塞與容器之間的摩擦．開始時(shí)容器直立在水平桌面上，容器內(nèi)氣體處于狀態(tài)a，然后將容器緩慢平放在桌面上，穩(wěn)定后氣體處于狀態(tài)b．下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 與a態(tài)相比，b態(tài)氣體分子間作用力較小
• B． 與a態(tài)相比，b態(tài)氣體的溫度較低
• C． a、b兩態(tài)的氣體分子對(duì)活塞的壓力相等
• D． a、b兩態(tài)的氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊活塞的個(gè)數(shù)相等

Answer 1

分析 根據(jù)熱力學(xué)第一定律，結(jié)合體積的變化，得出氣體內(nèi)能的變化，從而得出溫度的變化，得出分子平均動(dòng)能的變化．壓強(qiáng)越大，單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積上氣體分子數(shù)越多．

解答 解：A、氣體分子間的距離較大，分子間的斥力可以忽略，故A錯(cuò)誤．
B、設(shè)活塞的質(zhì)量為m，由圖可知，a氣體的壓強(qiáng)：${P}_{a}={P}_{0}+\frac{mg}{S}$，b氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)P₀；
根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程：$\frac{{P}_{a}{V}_{a}}{{T}_{a}}=\frac{{P}_{V}_}{{T}_}$
可知?dú)怏w的壓強(qiáng)減小時(shí)，氣體的體積增大；
根據(jù)熱力學(xué)第一定律知，氣體對(duì)外界做功，由于容器絕熱，沒(méi)有吸放熱，可知內(nèi)能減小，氣體的溫度降低，故B正確．
C、氣體的壓強(qiáng)減小時(shí)，a態(tài)時(shí)氣體分子對(duì)活塞的壓力大．故C錯(cuò)誤．
D、b態(tài)下氣體的壓強(qiáng)減小，則單位時(shí)間內(nèi)撞擊活塞的分子個(gè)數(shù)較少，故D錯(cuò)誤．
故選：B

點(diǎn)評(píng) 本題考查理想氣體的狀態(tài)方程以及熱力學(xué)第一定律的基本運(yùn)用等，得出溫度的變化是解決本題的關(guān)鍵，難度不大．