Question

隔板将绝热的气缸分为A、B两部分，A内充有气体，B内为真空．现把隔板抽去， A中的气体自动充满整个容器，这个过程称为气体的自由膨胀．下列说法正确的是

A. 自由膨胀过程中，气体分子只作定向运动

B. 自由膨胀前后，气体的压强不变

C. 自由膨胀前后，气体的温度不变

D. 容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到A部分

Answer

C

【解析】分子时刻在做无规则的热运动，故A错误；自由膨胀后，温度不变，体积变大，由气态方程可知，压强变小，故B错误；自由膨胀过程中由于不受阻力作用，因此气体不做功，由于容器绝热，因此Q=0，由△U=W+Q可知，气体内能不变，因此温度也不变，故C正确；根据热力学第二定律可知，气体向真空的自由膨胀是不可逆的，故D错误．故选C．

点睛：正确利用热力学第二定律解释一些物理现象，在利用热力学第一定律△U=W+Q时注意公式中各个物理量的含义，尤其注意各个物理量的正负问题．