气闸舱是载人航天器中供航天员进入太空或由太空返回用的气密*装置,其原理图如图所示。座舱A与气闸舱B之间装有阀门...
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气闸舱是载人航天器中供航天员进入太空或由太空返回用的气密*装置,其原理图如图所示。座舱A与气闸舱B之间装有阀门K,座舱A中充满空气,气闸舱B内为真空。航天员从太空返回气闸舱时,打开阀门K,A中的气体进入B中,最终达到平衡。假设此过程中系统与外界没有热交换,舱内气体可视为理想气体,下列说法正确的是 ( )
A.气体并没有对外做功,气体内能不变
B.B中气体可自发地全部退回到A中
C.气体温度不变,体积增大,压强减小
D.气体体积膨胀,对外做功,内能减小
E.气体体积变大,气体分子单位时间内对舱壁单位面积碰撞的次数将变少
【回答】
ACE
【解析】座舱A中空气进入处于真空状态的气闸舱B,气体并没有对外做功,即W=0,由热力学第一定律ΔU=W+Q,假设此过程中系统与外界没有热交换,则Q=0,ΔU= 0,则气体内能不变,选项A正确,D错误;按照熵增加原理,B中气体不可以自发地全部退回到A中,选项B错误;作为理想气体,由于气体内能不变,所以气体温度不变,由理想气体状态方程=C,温度T不变,体积V增大,则压强p减小,选项C正确;根据气体压强的微观解释,由于气体等温膨胀,气体分子的平均动能不变,但由于气体的体积变大,则气体分子的密集程度减小,则气体分子单位时间内对舱壁单位面积碰撞的次数将变少,也造成气体压强减小,选项E正确。
知识点:气体的等温变化
题型:多项选择
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