Question

9．（1）固定在水平面上的气缸内封闭着一定质量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，大气压强恒定不变，活塞与气缸壁光滑接触且不漏气．现用水平外力拉活塞缓慢地向右移动一段距离，在此过程中，下列说法正确的是A
A．该气体温度不变，压强减小
B．该气体压强不变，温度降低
C．水平外力大小不变
D．因为有水平外力作用，此过程违反热力学第二定律
（2）（1）所研究的过程中，如果环境温度发生变化，气缸中的气体推动活塞做功3×10⁵J，同时吸收热量为2×10⁵J，则此过程中理想气体的内能是增加还是减少？增加或减少了多少？

Answer 1

分析 （1）向右移动，气体的体积增加，气体对外做功，根据热力学第一定律来分析气体的内能的变化；
（2）根据热力学第一定律来分析气体的内能的变化．

解答 解：（1）AB、气体的体积变大，对外做功，由于，活塞缓慢地向右移动的，并且气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，所以气体的温度不变，体积变大，所以压强减小，所以A正确，B错误；
C、在向右移动的过程中，气体的压强逐渐的减小，根据活塞的受力平衡可得，水平外力逐渐的变大，所以C错误；
D、在变化的过程中，气体不断的从外界吸收热量，此过程没有违反热力学第二定律，所以D错误．
故选：A．
（2）气缸中的气体推动活塞做功3×10⁵J，是对外做功，所以W=-3×10⁵J，
吸收热量为Q=2×10⁵J，
根据△E=W+Q=-3×10⁵J+2×10⁵J=-1×10⁵J，
所以气体的内能减少1×10⁵J．
答：（1）A
（2）气体的内能减少$1×1{0}_{\;}^{5}J$

点评 利用热力学第一定律判断气体的内能变化的时候要注意做功W和热量Q的符号，对外做功和放热为负的，对气体做功和吸热为正的．