Question

如圖所示，導熱的氣缸開口向下，缸內活塞封閉了一定質量的理想氣體，活塞可自由滑動且不漏氣，活塞下掛一個砂桶，砂桶裝滿砂子時，活塞恰好靜止，現將砂桶底部鉆一個小洞，讓細砂慢慢漏出．氣缸外部溫度恒定不變，則（　　）

A．缸內的氣體壓強減小，內能減小

B．缸內的氣體壓強增大，內能減小

C．缸內的氣體壓強增大，內能不變

D．外界對氣體做功，缸內的氣體內能增加

Answer 1

分析：以活塞為研究對象，根據力平衡得知氣缸內氣體的壓強逐漸增大，氣體被壓縮，體積減小，外界對氣體做功．由于氣缸是導熱的，氣體的溫度與環境相等，保持不變，其內能不變．

解答：解：設活塞重力為G，橫截面積為S，大氣壓為P₀，則以活塞為研究對象，
根據力平衡得到：氣缸內氣體的壓強P=P₀-

G

S

，由于G減小，則P增大，即氣體壓強增大，被壓縮，外界對氣體做功．
由于氣缸是導熱的，氣體的溫度與環境相等，保持不變，其內能不變．
故選C

點評：本題關鍵是運用力學知識分析氣體壓強如何變化，同時抓住一定質量的理想氣體的內能只跟溫度有關．