Question

4．恒温水池中，一个气泡从水底缓慢上升，设气泡里气体质量不变，有以下判断：
①气泡气体压强越来越大
②气泡里的气体分子撞击气泡壁的频率越来越高
③气体分子间势能在增大
④气体分子平均动能在增大
⑤气体内能增大
⑥气体对外界做功
⑦气体从外界吸热
则正确的有（　　）

• A． 2个
• B． 4个
• C． 6个
• D． 都正确

Answer 1

分析 一定质量的理想气体内能只跟温度有关，温度升高，其内能增大．体积增大气体对外做功，功为负值，根据热力学第一定律分析吸放热情况和内能变化情况．

解答 解：①气泡内气体的压强：p=p₀+ρgh，气泡上升过程h减小，气泡内气体压强越来越小，故①错误；
②水池恒温，气泡上升过程中气体的温度不变，气体压强减小，由玻意耳定律可知，气体体积增大，气体分子数密度减小，气泡里的气体分子撞击气泡壁的频率越来越低，故②错误；
③气体为理想气体，气体分子间势能为零保持不变，故③错误；
④气体温度不变，气体分子平均动能不变，故④错误；
⑤气体温度不变，气体内能保持不变，故⑤错误；
⑥气体体积增大，气体对外做功，故⑥正确；
⑦气体温度不变，内能不变，△U=0，气体体积变大，气体对外做功，W＜0，由热力学第一定律：△U=W+Q可知，Q=△U-W＞0，气体从外界吸热，故⑦正确；
由以上分析可知，只有⑥⑦正确，故A正确；
故选：A．

点评 热力学第一定律是能量守恒定律的特殊情况，可以从能量转化和守恒的角度理解．应用时关键抓住符号法则：使气体内能增加的量均为正值，否则为负值．