如图所示,开口竖直向上的薄壁绝热汽缸内壁光滑,缸内下部装有电热丝,一定质量的理想气体被一绝热活塞封闭在汽缸内,活塞与汽缸壁紧密接触。现通过电热丝对缸内气体缓慢加热,则该过程中( )
A.气体的压强增大
B.气体的内能增大
C.气体分子热运动的平均动能可能减小
D.气体对外界做的功等于气体吸收的热量
B
【详解】
AB.电热丝对缸内气体缓慢加热过程中,因外界的大气压没变,气缸内气体压强不变,气体的温度升高,内能增大,A错误B正确;
C.气缸内气体温度升高,分子平均动能增大,C错误;
D.在缸内封闭的是一定量的理想气体,温度升高,内能增加
体积增大,对外做功
吸收热量
根据
则气体对外界做的功小于气体吸收的热量,D错误。
故选B。
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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