Question

如圖所示，在絕熱氣缸中用隔板把氣缸分成相等兩部分，左側存在理想氣體，右側是真空、把隔板抽走，讓氣體自由膨脹、下列觀點正確的是（　　）

• A、在膨脹過程中，內能減少，溫度降低，壓強減小
• B、在膨脹過程中，內能不變，溫度不變，壓強不變
• C、由于分子永不停息的運動，氣體分子可自發地回到膨脹前的狀態
• D、通過做功可使氣體回到左半空間

Answer 1

分析：右側為真空，氣體自由膨脹做功“沒有對象”，當然不做功．
根據熱力學第一定律△U=W+Q判斷氣體內能的變化．
理想氣體，內能由溫度決定，內能不變，溫度也就不變的．
對于氣體來說，等溫度變化，體積增大，壓強就減小了．

解答：解：A、右側是真空、把隔板抽走，讓氣體自由膨脹，氣體膨脹過程中不會受到阻力作用，膨脹過程不做功W=0，由于氣缸絕熱，氣體與外界不能進行熱傳遞，Q=0，由△U=W+Q可知，△U=0，氣體內能不變，溫度保持不變，故AB錯誤；
C、由熱力學第二定律可知，任何自發的熱學過程都是有方向的，氣體分子不可自發地回到膨脹前的狀態，故C錯誤；
D、通過做功可使氣體回到左半空間，故D正確；
故選：D．

點評：會用熱力學第一定律分析判斷內能的變化，應用熱力學第二定律分析一些現象的不可逆性．