Question

如圖所示，由導熱材料制成的氣缸和活塞將一定質量的理想氣體封閉在氣缸內，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體．將一細管插入液體，由于虹吸現象，活塞上方液體逐漸流出．在此過程中，大氣壓強與外界的溫度保持不變．關于這一過程．下列說法正確的是（　　）

A、氣體分子的平均動能逐漸增大

B、單位時間氣體分子對活塞撞擊的次數增多

C、單位時間氣體分子對活塞的沖量保持不變

D、氣體對外界做功等于氣體從外界吸收的熱量

Answer 1

分析：根據題意可知，被封閉氣體作等溫變化，液體流出后，壓強逐漸減小，根據理想氣體方程可以判斷氣體體積的變化，根據體積變化判斷做功情況，然后根據熱力學第一定律，進一步判斷吸放熱情況．

解答：解：A、由于氣缸導熱，環境溫度不變，因此被封閉氣體溫度不變，分子平均動能不變，故A錯誤；
B、溫度不變，壓強減小，根據

PV

T

=c(常數)可知，氣體體積增大，溫度不變，因此單位時間氣體分子對活塞撞擊的次數減小，故B錯誤；
C、氣體體積增大，分子平均動能不變，因此單位時間氣體分子對活塞的沖量減小，故C錯誤；
D、溫度不變，內能不變，體積增大，對外做功，根據△U=W+Q，可知氣體對外界做功等于氣體從外界吸收的熱量，故D正確．
故選D．

點評：本題考查了氣體狀態方程和熱力學第一定律的綜合應用，是一道考查熱學知識綜合應用的好題．