Question

在如圖所示的氣缸中，上下活塞面積分別為S_A、S_B，且S_A＜S_B，活塞A、B之間用硬桿相連，導熱氣缸內密閉著一定量的理想氣體．當活塞A上方的容器內裝滿小鐵球時活塞處于靜止狀態，現從容器中取出幾個鐵球，保持環境溫度不變，待活塞重新穩定后（　　）

• A、活塞向上移動了一段距離
• B、活塞向下移動了一段距離
• C、氣體從外界吸收熱量
• D、密閉氣體壓強增大

Answer 1

分析：取出幾個鐵球前后，兩活塞均處于平衡狀態，對該平衡狀態受力分析列出方程，即可解討論活塞的移動情況．

解答：解：A、B、D、設小鐵球和兩個活塞的總質量為M，則根據它們處于平衡狀態有：
P₀s_A+Mg=P₀s_B（式中P₀為內外壓強差）
當取下幾個鐵球后，M減小，重力減小，內外壓強差不變，因此活塞將向上移動，體積將減小，由于氣體等溫變化，根據玻意耳定律PV=C，氣體的體積減小，壓強增大，故B錯誤，AD正確．
C、由于氣體的體積減小，外界對氣體做功，即W＞0；
氣體溫度不變，故內能不變，故△U=0；
根據熱力學第一定律，有：△U=W+Q，故Q＜0，即氣體要放熱；
故C錯誤；
故選：AD．

點評：往往在求被封閉氣體壓強時，要轉化為力學平衡問題進行求解，然后根據一定質量理想氣體狀態方程求解即可．