Question

如圖1所示，導熱氣缸開口向下，內有理想氣體，缸內活塞可自由滑動且不漏氣，活塞下掛一個沙桶，沙桶裝滿沙子時，活塞恰好靜止.現在把沙桶底部鉆一個小洞，細沙慢慢漏出，同時緩慢降低氣缸外部的環境溫度，則（　　）?

圖1

A.氣體壓強增大，內能可能不變?

B.外界對氣體做功，氣體溫度可能升高?

C.氣體體積減小，壓強增大，溫度一定降低?

D.外界對氣體做功，氣體吸收熱量?

Answer 1

解析：對活塞進行研究，活塞受到向下的重力、繩子的拉力和密封氣體的壓力、向上的大氣壓力.細沙慢慢漏出時，繩子的拉力減小，活塞慢慢上升，活塞可看作處于平衡狀態，因此密封氣體對活塞的壓力增大，壓強增大.雖然外界對氣體做功，氣體的內能要增加，溫度要升高，但由于氣缸是導熱的，且活塞慢慢上升，可以認為氣體有足夠的時間同外界發生熱交換，而保持氣體的溫度同外界溫度相同，即氣體的溫度降低，內能減少（理想氣體的內能與氣體的體積無關）.綜上所述，細沙慢慢漏出后，外界對氣體做功，氣體的體積減小，壓強增大，對外放熱，溫度降低，內能減少，選項C正確.

答案：C