Question

【題目】氣閘艙是空間站中供航天員進入太空或由太空返回用的氣密性裝置，其原理如圖所示。座艙A與氣閘艙B間裝有閥門K，A中充滿空氣，B內為真空。航天員由太空返回到B時，將B封閉，打開閥門K，A中的氣體進入B中，最終達到平衡。假設此過程中系統與外界沒有熱交換，艙內氣體可視為理想氣體，不考慮航天員的影響，則此過程中（　　）

A.氣體對艙壁做功，內能減小

B.氣體分子的平均動能不變

C.氣體溫度不變，壓強減小

D.氣體分子在單位時間內對A艙壁單位面積碰撞的次數減少

E.一段時間后，A內氣體的密度可能自發地恢復到原來的密度

Answer 1

【答案】BCD

【解析】

A．氣體自由擴散，沒有對外做功，又因為整個系統與外界沒有熱交換，根據

△U=W+Q

可知內能不變，故A錯誤；

B．因為內能不變，而理想氣體不計分子勢能而只有分子動能，其內能為：

，

故溫度不變，平均動能不變，故B正確；

CD．因為氣閘艙B內為真空，根據玻意耳定律可知：pV=定值，可知擴散后壓強p減小，體積V增大，所以氣體的密集程度減小，根據氣體壓強的微觀意義可知氣體分子單位時間對氣缸壁單位面積碰撞的次數將變少，故CD正確；

E．根據熵增加原理可知一切宏觀熱現象均具有方向性，故A內氣體的密度不可能自發地恢復到原來的密度，故E錯誤；

故選BCD。