Question

高三物理热学：活塞气缸问题

求详细解释。

原题：http://wenku.baidu.com/view/f09b5577a417866fb84a8ebd.html 19题

Answer 1

因为Q导热性良好，所以只要是平衡状态，那么上下两部分气体的温度肯定是一样的。
又因为温度是气体分子速度，动能的标志，再加上上下两部分气体质量一样，性质相同，所以分子数也相同，所以系统处于平衡状态，那么上下两部分气体的温度变化就一样，进而内能变化也一样，所以CD中，C错，D对
如果不急Q的重量，那么A对
如果Q的重量不能忽略，那么A不对
对于选项B，直观感觉都是Q将向下运动一段距离，也就是说它的体积将变小。同时根据能量转换：气体从外界吸收的热量=自身内能的增量（此处就是动能，因为势能不计）+气体对外界所作的功
等式左边为零，同时气体对外界做的是负功，所以自身动能必须增加才能使上述等式成立。所以气体乙的内能增加，温度是上升的，单位面积单位时间内的冲量其实我们就可以根据压强来计算了，利用I=FT=PST即可，其中S代表单位面积，再根据pv=nRT，v减小，nR不变，T增大，所以p必定增大，所以I同样必定增大，所以选项B错误。

追问

大哥，你是不是没看清题啊？Q是固定隔板啊，怎么动？

追答

不好意思，的确没仔细看题，我就说怎么还要讨论啊。
既然Q是隔板不是活塞，那么就比较好讨论了。还有我之前还以为两部分的体积最开始是一样的，现在仔细看了一下，不是的，呵呵，不好意思。现在重新解答如下：
由于Q导热性能良好，所以可以认为随时随地两部分气体的温度是一样的，而温度是分子运动剧烈程度的反映，所以他是分子动能的风向标。
根据PV=nRT，此处两部分的体积V的相对大小并不清楚，所以A有可能对，也有可能不对，也就是说不能确定，因此不选他。因为右边nRT是一样的，所以如果要P相同，必定需要V一样大，但是很明显，气体甲的体积是依据上面的重物压力来决定的，只要重物固定那么他的体积就固定，但是气体乙的体积是依据隔板来确定的，他可大可小。并不一定就和气体甲体积一样。所以本选项不选。
因为上下两部分温度一样，所以首先对他们整体用能量定理，如前，容易知道整体的温度升高，内能增大。根据PV=nRT，体积不变，所以压强P变大。从宏观来看，根据I=PSt，S为单位面积，t为单位时间，P增大所以I增大，选项B正确。 从微观来讲，冲量其实就是单位时间内碰撞的分子所造成的，从统计学角度就是和气体分子的平均速度v和密度相关，由于体积不变，所以单位体积内的分子数可以认为不变，但是，因为温度升高，导致每次碰撞的冲量增大，同时，由于分子速度增大，那么单位时间内碰撞到挡板上的分子数目也会增加，这两个因素直接导致单位时间内对挡板单位面积的冲量变大。
既然温度随时随地一样，而所以随时随地两者的内能变化情况是一样的，所以选项C错误，D正确。
因此，选D

Answer 2

D

Answer 3

此题选B。

Answer 4

PV=nRT 同质量同种气体，物质的量相同。由于题目说明不考虑分子势能，因此气体内能也就是分子动能（分子平均动能），也就是温度。
放上物体后，活塞p下降，外界对系统做功，系统气体内能增加，T升高。由于甲气体，体积V减小，所以压强增大。
A：由于Q板导热良好，所以2中气体温度相同，由于甲的体积比乙小，所以甲的压强比乙大。A错误。
B：所谓的单位之间单位面积的冲量=I/t/s=Ft/t/s=F/s=P。丫的就是压强。系统内能增大，乙的温度升高，体积不变，压强增大。B错误。
C：由于Q导热良好，2种气体温度相同，分子平均动能相同，又由于质量相同的同种气体，物质的量相同，因此内能相同。因此甲乙气体内能增量相同。C错误。
D：分析见C，正确。
另外，不是改了新课标，重点都在3-4,3-5选考了么，咋还在看3-3.

追问

我们还是大纲版