Question

某汽車后備箱內安裝有撐起箱蓋的裝置，它主要由汽缸和活塞組成．開箱時，密閉于汽缸內的壓縮氣體膨脹，將箱蓋頂起，如圖所示．在此過程中，若缸內氣體與外界無熱交換，忽略氣體分子間相互作用，則缸內氣體（　　）

A、對外做正功，分子的平均動能減小

B、對外做正功，內能增大

C、對外做負功，分子的平均動能增大

D、對外做負功，內能減小

Answer 1

分析：根據熱力學第一定律公式△U=W+Q，公式中△U表示系統內能的增加量，W表示外界對系統做的功，Q表示系統吸收的熱量，題中氣體膨脹對外界做功，即氣體對外界做負功，故W＜0，氣體與外界無熱交換，故Q=0，從而判斷出氣體內能的變化，也就得到分子的平均動能的變化情況．

解答：解：密閉于氣缸內的壓縮氣體膨脹對外做正功，即外界對氣體做負功，因而W＜0，缸內氣體與外界無熱交換說明Q=0，忽略氣體分子間相互作用，說明內能是所有分子動能的總和．根據熱力學第一定律△U=W+Q，可知內能增加量△U＜0，故內能減小，分子平均動能減小，溫度降低．所以只有A正確；
故選A．

點評：熱力學第一定律的公式△U=W+Q中，△U表示系統內能的增加量，W表示外界對系統做的功，當系統對外界做功時，W取負值，Q表示系統吸收的熱量，當系統放出熱量時，Q取負值．