Question

一道高中热学物理题

一气缸竖直放置 用一质量为m的活塞在港内封闭了一定量的理想气体 在气缸底部安装有一根电热丝 用导线和外界电源相连 一直气缸壁和活塞都是绝热的 气缸壁与活塞间接触光滑不漏气 先接通电源电热丝对缸内气体缓慢加热 下列说法正确的是

a 单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少
b所有分子速率都增加
c分子平均动能增大
d对外做功 内能减少

要求给出答案和解释 谢了!
要详细一点的解释
比如温度为什么一定升高
还有 答案是ac

Answer 1

a是对的，因为压强与分子的数密度和其温度有关，且分子的数密度（即单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数)和温度（即每个分子的冲量）都是与压强是正相关的。压强不变，而温度升高，使每个分子的冲量增大，所以只好数密度下降来保持压强不变。
b不对，因为这句话无论放在哪都不可能正确（高中），温度升高只是分子的平均动能增大，有的增大，有的减小。就像改革开放，有的人富了，有的人破产了，但总体上是有钱了，平均下来，就可以说人平均收入增加了，但不可以说每个人都富了。故c是对的。
d不对，对外做功是对的，气体膨胀了（非真空），但是温度升高了，分子平均动能增大，且由于是理想气体，不计势能，故内能完全取决于温度，所以内能增大。
这个行吗？

追问

请把c解释一下为什么温度一定升高 谢谢

追答

我刚才不在啊。是这样的，对于一定质量的理想气体，根据理想气体的状态方程，PV∕T是一个常数，这样的话，压强不变，而体积增大，温度一定升高啊。
这个问题很好啊，还有别的吗？

Answer 2

因为系统是绝热的，不与外界交换热量，所以加热会使气体内能增加
a 正确 单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数和分子平均动能决定的压强，温度升高，压强不变，即：平均动能增加，压强不变，所以撞击次数减下。
b 不是所有分子的速率
c 正确，温度是分子平均动能的标志
d 加热过程对外做功，但温度升高，分子势能增大，内能增加。

Answer 3

因为系统是绝热的，不与外界交换热量，所以加热会使气体内能增加
a 错误 单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数指的压强，温度升高，压强增大，撞击次数增大
b 不是所有分子的速率
c 正确，温度是分子平均动能的标志
d 加热过程对外做功，内能不会减少