题目
一个隔板将一绝热刚性长方体形容器均分为体积相等的两部分,隔板左边装有空气,右边抽成真空,若将隔板抽去后,以空气为体系时,则QA. >0B. <0C. =0D. 无法确定
一个隔板将一绝热刚性长方体形容器均分为体积相等的两部分,隔板左边装有空气,右边抽成真空,若将隔板抽去后,以空气为体系时,则Q
- A. >0
- B. <0
- C. =0
- D. 无法确定
题目解答
答案
C
解析
考查要点：本题主要考查热力学第一定律和绝热过程的理解，以及自由膨胀过程的特点。
解题核心思路：
- 绝热条件：容器为绝热，说明体系与外界无热量交换（即$Q=0$）。
- 刚性容器：容器体积固定，气体膨胀时无外力做功（即$W=0$）。
- 自由膨胀：气体从左半部扩散至整个容器，属于无外界做功的过程，内能不变，温度不变。
破题关键点：
- 明确绝热条件直接导致$Q=0$。
- 刚性容器保证气体膨胀时无能量交换（$Q=0$且$W=0$），因此内能$\Delta U=0$，温度不变。
过程分析
- 绝热条件：容器为绝热，因此气体与外界无热量交换，即$Q=0$。
- 刚性容器：容器体积固定，气体膨胀时无外力做功，即$W=0$。
- 内能变化：根据热力学第一定律$\Delta U = Q + W$，代入$Q=0$和$W=0$，得$\Delta U=0$。
- 温度变化：对于理想气体，内能仅由温度决定，$\Delta U=0$说明温度不变。
结论
气体在自由膨胀过程中无热量交换，因此$Q=0$，对应选项C。