Question

一圓筒形真空容器，在筒頂系著的輕彈簧下掛一質量不計的活塞，彈簧處于自然長度時，活塞正好觸及筒底，如圖所示．當在活塞下方注入一定質量的理想氣體、溫度為T時，氣柱高為h，則當溫度為T'時，氣柱的是（　　）

• A．

  T′h

  T

• B．

  Th

  T′

• C．h

  T′ T

• D．h

  T T′

Answer 1

分析：以活塞為研究對象，對活塞受力分析，求得氣體的壓強的大小，根據理想氣體的狀態方程計算即可．

解答：解：設彈簧的勁度系數為k，當氣柱高為h時，彈簧彈力f=kh，由此產生的壓強

f

s

=

kh

s

（S為容器的橫截面積）．
取封閉的氣體為研究對象：初狀態：（T，hS，

kh

s

）；末狀態；（T′，h′S，

kh′

s

），
由理想氣體狀態方程

kh s ?hs

T

=

kh′ s ?hs

T′

，得h′=h

T′ T

，故C選項正確．
故選C．

點評：以氣體為研究對象，分析得出氣體的狀態參量，直接應用理想氣體狀態方程計算即可，難度不大．