如图,一开口向上的导热气缸内。用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞与气缸壁间无摩擦。现用外力作用在活塞上。使其缓慢下降。环境温度保持不变,系统始终处于平衡状态。在活塞下降过程中( )
A. 气体体积逐渐减小,内能增知
B. 气体压强逐渐增大,内能不变
C. 气体压强逐渐增大,放出热量
D. 外界对气体做功,气体内能不变
E. 外界对气体做功,气体吸收热量
BCD
【解析】
【详解】A.理想气体的内能与温度之间唯一决定,温度保持不变,所以内能不变,A错误;
BCED.由理想气体状态方程,可知体积减少,温度不变,所以压强增大。因为温度不变,内能不变,体积减少,外界对系统做功,由热力学第一定律可知,系统放热,BCD正确,E错误;
故选BCD。
热力学第一定律在理想气体中的应用方法:
1.功W的正负分析
若体积V增大,则W取“-”;若体积V减小,则形取“+”。
注意,若气体向真空中自由膨胀时,则W=0。
2.△U的正负分析
一定质量理想气体的内能只与温度有关。
若温度T增大,△U取“+”;若温度T减小,△U取“-”;若T不变,贝△U=0。
3.Q的正负分析:
绝热Q=0,吸热Q取“+”,放热Q取“-”。
4.气体状态变化还应结合分析
5.由图像讨论气体的功、热量和内能
(1)等温线(如图所示):一定质量的理想气体,
,等温降压膨胀,内能不变,吸热等于对外做的功。
,等容升温升压,不做功,吸热等于内能增加。
,等压降温压缩,放热等于外界做功和内能减少量。
(2)等容线(如图所示):一定质量的理想气体,。
状态及能量变化同等温线分析。
(3)等压线(如图所示):一定质量的理想气体.等温升压压缩,内能不变,外界做功等于放热;等压升温膨胀,吸热等于内能增加量和对外做的功;等容降温降压,内能减小量等于放热。
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