Question

20．如圖所示，p-V坐標(biāo)系中每個方格的邊長均相等，在p-V圖中的直線段AB表示一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過程．則氣體從狀態(tài)A 變化到狀態(tài)B 的整個過程中，下列說法正確的是（　�。�

• A． 氣體的溫度保持不變
• B． 氣體的內(nèi)能先增加某一值，再減少同樣的值
• C． 氣體對外做功，并吸熱
• D． 氣體的密度不斷減小

Answer 1

分析 根據(jù)氣體狀態(tài)方程$\frac{PV}{T}$=C和已知的變化量去判斷其它的物理量．
對于一定質(zhì)量的理想氣體，溫度升高，那么氣體的內(nèi)能增加．
根據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷氣體吸熱還是放熱．

解答 解：設(shè)圖象中每一個小方格的長度為單位長度1．
A、等溫過程pV=常量，應(yīng)是一條雙曲線（上半支），明顯不符圖象．或者在過程中任意找個點，例如（2，2），明顯pV=4不等于初態(tài)和終態(tài)的pV=3．故A錯誤．
B、pV=CT，C不變，pV越大，T越高．狀態(tài)在（2，2）處溫度最高．在M和N狀態(tài)，pV乘積相等，所以溫度先升高，后又減小到初始溫度；氣體的內(nèi)能先增加某一值，再減少同樣的值．故B正確．
C、氣體膨脹就會推動例如活塞對外界做功，整個過程中氣體初末溫度相等，所以整個過程內(nèi)能變化為0．
根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=W+Q，
由于氣體的內(nèi)能增加，△U=0，由于氣體膨脹對外做功，W＜0，
所以Q＞0，即氣體一定吸收熱量．故C正確．
D、氣體的體積在不斷增大，質(zhì)量一定，所以氣體的密度在不斷減小．故D正確．
故選：BCD．

點評 該題結(jié)合圖象考查氣態(tài)方程，能夠運用控制變量法研究多個物理量變化時的關(guān)系．要注意熱力學(xué)第一定律△U=W+Q中，W、Q取正負(fù)號的含義．