如图所示,竖直放置的固定容器及质量为m的可动光滑活塞P都是不导热的,中间有一导热的固定隔板Q,Q的上下两边分别盛有初温相同的同种气体甲和乙,现用外力F将活塞P缓

如图所示,竖直放置的固定容器及质量为m的可动光滑活塞P都是不导热的,中间有一导热的固定隔板Q,Q的上下两边分别盛有初温相同的同种气体甲和乙,现用外力F将活塞P缓

题型:不详难度:来源:
如图所示,竖直放置的固定容器及质量为m的可动光滑活塞P都是不导热的,中间有一导热的固定隔板Q,Q的上下两边分别盛有初温相同的同种气体甲和乙,现用外力F将活塞P缓慢向下移动一段距离,则在移动P的过程中(  )
A.外力F对活塞做功,甲的内能不变
B.甲传热给乙,乙的内能增加
C.甲气体与乙气体相比,甲气体在单位间内与隔板Q碰撞的分子数一定较少
D.外力F做的功等于甲、乙气体内能增量之和

答案
B
解析
分析:由于固定容器及可动活塞都是绝热的,因此系统和外界不能进行热交换,固定隔板导热,甲乙两部分气体之间可以进行热交换,当力F将活塞缓慢地向下移动一段距离过程中,外界对甲气体做功,根据热力学第一定律判断出气体内能的变化,即可得出其温度的变化情况,甲乙之间最终达到热平衡,温度一样,因此明确整个变化过程即可正确解答本题.
解答:解:被封闭气体体积减小,外界对气体做功,根据△U=W+Q可知,内能增加,因此其温度升高,此时,甲气体将向乙气体传递热量,由于系统不能和外界进行热交换,因此最终甲乙气体温度都升高且温度一样,两部分气体的内能均增加,故A错误,B正确;
因为最终甲乙气体温度都升高且温度一样,甲气体体积增大,乙气体体积不变,因此甲气体在单位间内与隔板Q碰撞的分子数一定较多,故C错误,
外力F做的功与活塞重力做功之和等于甲、乙气体内能增量之和,故D错误.
故选B.
点评:本题考查了热力学第一定律和气态方程的相结合问题,对于这类问题注意根据气体体积变化情况来判断内能、温度、压强等物理量的变化情况.
举一反三
关于永动机和热力学定律的讨论,下列叙述正确的是
A.第二类永动机违反了能量守恒定律
B.如果物体从外界吸收了热量,则物体的内能一定增加
C.热机有可能把从单一热源吸收的热量全部变成有用的功
D.一切有关热现象的宏观过程都具有方向性

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下列现象不可能发生的是:(    )
A.在一与外界绝热的房间内,将一台正在工作的电冰箱的门打开,能使该房间降温。
B.蒸汽机把蒸汽的内能全部转化为机械能
C.一个在粗糙的水平地面上运动的物体最终要停下来,物体的动能全部转化为内能。
D.在热传导中,热量可以自发的从高温物体传向低温物体

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下列有关对热学现象的表述,其中正确的有
A.布朗运动是液体分子的运动,故分子永不停息地做无规则运动。
B.分子间吸引力随分子间距离的增大而增大,而排斥力随距离的增大而减小
C.从单一热源吸收热量可以把它全部用来做功
D.第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从一种形式转化成另一种形式。

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一定量气体膨胀做功100J,同时从外界吸热40J,气体内能的增加ΔU是(   )
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A.60JB.-60JC.-140JD.140J
下列关于热力学第二定律的表述中正确的是       (  )
A.热力学零度不可达到
B.不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化
C.其数学表达式是ΔU=Q+W
D.能量在转化或转移的过程中总量保持不变