Question

如圖所示，固定的絕熱氣缸中間用鎖定栓將可無摩擦移動的導熱隔板鎖定，隔板質量不計，左右兩室分別充有一定量的氫氣和氧氣（視為理想氣體）．初始時，兩室氣體的溫度相等，氫氣的壓強大于氧氣的壓強，松開鎖定栓直至系統重新達到平衡．在此過程中外界對氫氣和氧氣這一系統做功為    （“正功”、“負功”還是“不做功”）．氫氣和氧氣這一系統的總內能將    （“增大”、“減小”還是“保持不變”）．

Answer 1

【答案】分析：理想氣體的內能只與溫度有關，則由溫度的變化可知內能的變化；由熱力學第一定律可知兩部分氣體間熱量的傳遞方向．
解答：解：松開固定栓至系統達到平衡過程中，先是氫氣對氧氣做功，內能減少，氧氣內能增加，溫度升高．由于存在溫度差，發生熱傳遞，最后兩者溫度相同，故氧氣內能又減小，等于初始值，所以兩種氣體的內能與初始時相同，在此過程中外界對氫氣和氧氣這一系統不做功．
故答案為：不做功，保持不變
點評：本題要注意理想氣體分子間距離較大，故不計分子勢能，分子內能只與溫度有關，溫度相同，則內能及分子的平均動能均相同．