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如图所示,绝热气缸中间用固定栓可将无摩擦移动的绝热板固定,隔板质量不计,左右两室分别充有质量相等的氢气和氧气(忽略气体分子间的相互作用力).初始时,两室气体的温度相等,下列说法中正确的是( )

A.初始时氢气分子的平均速率小于氧气分子的平均速率
B.初始时氢气的压强大于氧气的压强
C.松开固定栓直至系统重新达到平衡时,氧气分子单位时间与气缸单位面积碰撞的分子数增多
D.松开固定栓直至系统重新达到平衡时,氢气的内能增大
【答案】分析:温度是分子无规则热运动平均动能的标志;影响气体压强大小的因数有两个:分子数密度和分子的平均动能;热力学第一定律公式:△U=W+Q.
解答:解:A、初始时,两室气体的温度相等;而温度是分子无规则热运动平均动能的标志;故分子的平均动能相等;氢气分子质量小,故平均速度也大,故A错误;
 B、初始时,温度相同,故分子的平均动能相等;质量相等,氢气分子质量小,故分子数多,体积相同,故氢气分子的数密度大;而影响气体压强大小的因数有两个:分子数密度和分子的平均动能;故左侧氢气压强大;故B正确;
C、松开固定栓直至系统重新达到平衡时,活塞向右移动,故左侧气体绝热膨胀,对外做功,内能减小,温度降低;同理右侧气体温度增加;故氧气分子热运动动能增加,故氧气分子单位时间与气缸单位面积碰撞的分子数增多,故C正确;
D、松开固定栓直至系统重新达到平衡时,活塞向右移动,故氢气绝热膨胀,对外做功,内能减小,氢气的内能增大,故D错误;
故选BC.
点评:本题考查了温度的微观意义、气体压强的微观解释、热力学第一定律,关键要从微观角度进行分析,不难.
练习册系列答案
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