Question

15．如图所示，一导热性能良好的薄金属材料的气缸开口向下竖直倒放，气缸内有一质量不可忽略的活塞将一定量的理想气体封在气缸内，活塞与气缸壁无摩擦，气体处于平衡状态，现保持环境温度不变，把气缸翻转成开口向上，在达到平衡后，与原来相比，则（　　）

• A． 气体的压强不变
• B． 外界对气体做功内能增大
• C． 气体分子的平均动能增加
• D． 气体对外放热

Answer 1

分析 根据题意判断气体压强如何变化，然后应用玻意耳定律判断气体体积如何变化，再应用热力学第一定律分析答题．

解答 解：A、设活塞质量为m、横截面积为S，则封闭气体压强：p=p₀-$\frac{mg}{S}$，气缸翻转后气体压强：p′=p₀+$\frac{mg}{S}$，气体压强增大，故A错误；
B、气缸导热，环境温度不变，封闭气体温度不变，气体内能不变，分子平均动能保持不变，故BC错误；
D、气体温度T保持不变，气体压强p增大，由玻意耳定律可知，封闭气体的体积V减小，外界对气体做功，W＞0，气体温度不变，气体内能不变，△U=0，由热力学第一定律可知：Q=△U-W=-W＜0，气体对外放出热量，故D正确；
故选：D．

点评 本题考查了判断气体压强、内能如何变化，判断气体吸热与放热情况，分析清楚气体状态变化过程、应用玻意耳定律与热力学第一定律可以解题．