Question

如圖所示，將一絕熱氣缸放在靜止的電梯之中，缸內封閉了一定質量的氣體，絕熱活塞可上下移動，且不漏氣，活塞重力不能忽略．現開動電梯勻加速上升一段時間后，缸內氣體達到新的平衡，則缸內氣體（ ）

A．壓強減少了，內能增大了
B．體積減小了，內能沒有變
C．壓強和內能都增大了
D．體積增大了，內能減小了

Answer 1

【答案】分析：以活塞為研究對象，活塞隨電梯向上做勻加速運動，根據牛頓第二定律可以求出氣缸內氣體壓強的變化，根據氣態方程和熱力學第二定律可以求出被封閉氣體內能的變化情況．
解答：解：設氣缸內被封閉氣體的壓強為P，根據牛頓第二定律可有：Ps-mg-Ps=ma
所以可知氣缸隨電梯勻加速上升時，壓強比靜止時大，氣體壓強增大，開始溫度不變，體積減小，由于系統絕熱，不能進行熱交換，因此體積減小，外界對氣體做功，因此其內能增加，故ABD錯誤，C正確．
故選C．
點評：解答本題的關鍵是弄清楚氣體壓強的變化，要注意將壓強問題轉化為力學問題，根據所處狀態求解壓強的變化，同時注意氣態方程和熱力學第一定律的綜合應用．