Question

14．某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由气缸和活塞组成．开箱时，密闭于气缸内的压缩气体（视为理想气体）膨胀，将箱盖顶起．假设此过程中缸内气体与外界无热交换，则缸内气体 （　　）

• A． 压强减小，温度降低
• B． 压强减小，内能增大
• C． 温度升高，内能增大
• D． 体积增大，分子的平均动能增大

Answer 1

分析 根据热力学第一定律公式△U=W+Q，公式中△U表示系统内能的增加量，W表示外界对系统做的功，Q表示系统吸收的热量，题中气体膨胀对外界做功，即气体对外界做负功，故W＜0，气体与外界无热交换，故Q=0，从而判断出气体内能的变化，也就得到分子的平均动能的变化情况．

解答 解：密闭于气缸内的压缩气体膨胀对外做正功，即外界对气体做负功，因而W＜0，缸内气体与外界无热交换说明Q=0，忽略气体分子间相互作用，说明内能是所有分子动能的总和．根据热力学第一定律△U=W+Q，可知内能增加量△U＜0，故内能减小，分子平均动能减小，温度降低．
结合理想气体的状态方程：$\frac{PV}{T}=C$，可知，体积增大，温度降低，则气体的压强一定减小．所以只有A正确；
故选：A

点评 热力学第一定律的公式△U=W+Q中，△U表示系统内能的增加量，W表示外界对系统做的功，当系统对外界做功时，W取负值，Q表示系统吸收的热量，当系统放出热量时，Q取负值．