Question

如图所示，导热的气缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸内，气缸的内壁光滑．现用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动，并由状态①变化到状态②，在此过程中：
（1）如果环境保持恒温，下列说法中正确的是

 

（选填序号）；
A．每个气体分子的速率都保持不变
B．气体分子的平均动能不变
C．水平外力F逐渐变大
D．气体内能减小
E．气体放热
F．气体内能不变，却对外做功，此过程违反热力学第一定律，不可能实现
G．气体从单一热源吸热，全部用来对外做功，此过程不违反热力学第二定律
（2）如果环境保持恒温，分别用p、V、T表示该理想气体的压强、体积及温度．气体从状态①变化到状态②，此过程可用下列哪些图象表示

 

；

Answer 1

分析：封闭气体等温膨胀过程，结合温度的微观意义和热力学第一、第二定律分析即可；

解答：解：（1）A、B、封闭气体等温膨胀过程，温度是分子热运动平均动能的标志，故分子热运动的平均动能不变，不是每个分子动能都不变，故A错误，B正确；
C、气体等温膨胀，根据玻意耳定律PV=C，可知气压不断减小，故内外压力差变大，向左，故F逐渐变大，故C正确；
D、封闭气体等温膨胀过程，温度是分子热运动平均动能的标志，故分子热运动的平均动能不变，气体分子势能不计，故内能不变，故D错误；
E、根据热力学第一定律△U=Q+W，内能不变，气体膨胀，对外做功，即W＜0，故Q＞0，吸热，故E错误；
F、内能不变，气体膨胀，对外做功，吸热，仍满足热力学第一定律△U=Q+W，故F错误；
G、气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，此过程是可以的不违反热力学第二定律，但是反之是不可能的，故G正确；
故选BCG．
（2）A：双曲线的方程：PV=恒量，故A正确，B错误；
C：①到②的过程体积减小，与题意相悖，故C错误；
D：①到②的过程温度不变，压强减小，根据玻意耳定律，气体的体积增大，故D错误，E正确．
故选：AE
故答案为：（1）BCG
（2）AE

点评：本题考查了玻意耳定律和热力学第一、第二定律，题量较大，要有耐心，不难．