如图所示,两个绝热的,容积相同的球状容器A,B,用带有阀门的绝热细管连通,相邻两球球心的高度差h=1.00m.初始时,阀门是关闭的,A中装有1mol的氦(He),B中装有1mol的氪(Kr),二者
如图所示,两个绝热的,容积相同的球状容器A,B,用带有阀门的绝热细管连通,相邻两球球心的高度差h=1.00m.初始时,阀门是关闭的,A中装有1mol的氦(He),B中装有1mol的氪(Kr),二者的温度和压强都相同.气体分子之间的相互作用势能可忽略.现打开阀门K,二种气体相互混合,两种气体相互扩散,达到稳定状态时( )
A. 系统的内能增加
B. 系统的内能减少
C. 氦分子的平均速率小于氪分子的平均速率
D. 氦分子的平均速率大于氪分子的平均速率
氪气向上进入上面的容器,重力做负功,有:W2=-m2hg=-83.3×10-3×10×1J=-0.833J由于重力做的负功比较大,所以重力对系统做的功:W=W1+W2<0.所以系统的内能减小,故A错误,B正确;
C、D:系统的内能减小,气体的温度降低,温度是分子的平均动能的标志.气体混合后温度是相等的,所以混合后两种气体的分子的平均动能是相同的,由于氦气的分子的质量小,所以氦气的分子平均速率大.故C错误,D正确.
故选:BD.
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