Question

10．如圖所示，內壁光滑的絕熱氣缸固定在水平面上，用不計質量的絕熱活塞把缸內空間分成M、N兩部分．兩部分中封閉有同質量、同溫度的同種氣體，活塞的位置用銷釘K固定，當時M部分的體積小于N部分的體積．現(xiàn)拔掉銷釘，使活塞能自由移動，最后穩(wěn)定在某一位置．氣體分子間的相互作用力十分微弱，可以忽略不計．上述過程中下列說法正確的是（　�。�

• A． M部分氣體放熱，溫度降低，內能減小
• B． N部分氣體吸熱，溫度升高，內能增大
• C． 穩(wěn)定后M部分的體積仍小于N部分的體積
• D． 由于絕熱，兩部分氣體的溫度始終相同

Answer 1

分析 汽缸兩部分中盛有相同質量、相同溫度的同種氣體，故可以看作同一種氣體的兩種狀態(tài)，根據理想氣體狀態(tài)方程得到兩邊的壓強關系，從而可以判斷出拔去銷釘后隔板的運動方向，再結合熱力學第一定律就可以判斷出兩部分氣體的吸放熱情況．

解答 解：根據熱力學第一定律△U=Q+W，由已知兩部分氣體都是絕熱的，Q為零，既不吸熱也不放熱；M對外做功，W＜0，外界對N做功，W＞0，因此M內能減小，溫度降低；N內能增加，溫度升高；因此最終M的溫度比N低．兩部分氣體是質量相同的同種氣體，因此$\frac{pV}{T}$的值相同．穩(wěn)定后兩部分氣體壓強相同，而M溫度比N低，因此M的體積比N�。�故C正確，ABD錯誤；
故選：C

點評 理想氣體狀態(tài)方程可以分析著等溫、等壓、等容三種過程，是氣體狀態(tài)方程中應用較為廣泛的一條定律，同時能量守恒定律也是無處不在的規(guī)律．