Question

如图所示，绝热气缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定，隔板质量不计，左右两室分别充有一定量的氢气和氧气（视为理想气体）．初始时，两室气体的温度相等，氢气的压强大于氧气的压强，松开固定栓直至系统重新达到平衡，下列说法中正确的是（　　）

• A、初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能
• B、系统重新达到平衡时，氢气的内能比初始时的小
• C、松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中有热量从氢气传递到氧气
• D、松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，氧气的内能先增大后减小

Answer 1

分析：理想气体的内能只与温度有关，则由温度的变化可知内能的变化；由热力学第一定律可知两部分气体间热量的传递方向．

解答：解：A、温度是分子平均动能的标志，温度相同，分子的平均动能相同，与分子质量无关，两部分气体温度相同，故分子的平均动能相同，故A错误；
B、松开固定栓至系统达到平衡过程中，先是氢气对氧气做功，内能减少，氧气内能增加，温度升高．由于存在温度差，发生热传递，最后两者温度相同，故氧气内能又减小，等于初始值，所以两种气体的内能与初始时相同．故BC错误，D正确；
故选：D

点评：本题要注意理想气体分子间距离较大，故不计分子势能，分子内能只与温度有关，温度相同，则内能及分子的平均动能均相同．