Question

【題目】如圖所示，密閉絕熱容器內有一活塞，活塞的上部封閉著氣體，下部為真空。真空區域輕彈簧的一端固定在容器的底部，另一端固定在活塞上，彈簧被壓縮后用繩扎緊。繩突然繃斷，活塞上升過程中，氣體的內能_______(選填“增加”“減少”或“不變")，氣體分子的平均速率_______(選填“變大"、“變小”或“不變”)。

Answer 1

【答案】增加 變大

【解析】

繩子斷開后活塞上下振動，彈簧的部分彈性勢能轉化為氣體內能，最后活塞靜止，活塞靜止時受到氣體的壓力與重力作用，彈簧仍然被壓縮，具有一定的彈性勢能，活塞位置升高，活塞的重力勢能增大。

活塞最終靜止時，活塞位置比初位置升高，彈簧的部分彈性勢能Ep將轉化活塞的重力勢能

最后，彈簧的部分重力勢能轉化為氣體內能，理想氣體內能變大，溫度升高，最后氣體溫度比繩突然斷開時的高，

溫度是分子平均動能的標志，所以溫度高，分子平均動能變大。