Question

一個豎立著的輕彈簧，支撐著倒立的氣缸的活塞使氣缸懸空靜止，如圖所示，假設活塞與氣缸壁之間無摩擦且不漏氣，若大氣壓強增大，氣缸與活塞均有良好絕熱性能，下列說法中正確的是

A.則彈簧的長度增長，缸內氣體內能減少

B.則彈簧的長度不變，缸內氣體溫度不變

C.則彈簧的長度不變，缸內氣體內能增加

D.則彈簧的長度減小，缸內氣體溫度不變

Answer 1

C   對氣缸和活塞整體分析（如圖1），則

F=kx=G

所以彈簧的長度不變。

                     

圖1                            圖2

對氣缸分析（如圖2），則p₀S+G₁=pS

可見，當大氣壓強增大時，氣缸將下降，缸內氣體體積減小，壓強增大，外界對氣體做功。由ΔE=W+Q知：W＞0,Q=0,所以ΔE＞0，即缸內氣體內能增加，溫度升高，C對。