Question

如圖，導(dǎo)熱氣缸開口向下，內(nèi)有理想氣體，缸內(nèi)活塞可以自由滑動且不漏氣，活塞下掛一個砂桶，桶內(nèi)裝滿砂子時，活塞恰好靜止．現(xiàn)在把砂桶底部鉆一個小洞，細(xì)砂緩慢流出，并緩慢降低氣缸外部環(huán)境溫度，則（ ）

A．氣體壓強(qiáng)增大，內(nèi)能可能不變
B．氣體對外界作功，氣體溫度可能降低
C．氣體體積減小，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能一定減小
D．外界對氣體作功，氣體內(nèi)能一定增加

Answer 1

【答案】分析：以活塞為研究對象，根據(jù)力平衡得知?dú)飧變?nèi)氣體的壓強(qiáng)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(dǎo)熱的，氣體的溫度與環(huán)境相等，緩慢降低氣缸外部環(huán)境溫度，其內(nèi)能減小．
解答：解：設(shè)活塞重力為G，橫截面積為S，大氣壓為P，則以活塞為研究對象，
根據(jù)力平衡得到：氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)P=P-，由于G減小，則P增大，即氣體壓強(qiáng)增大，被壓縮，外界對氣體做功．由于氣缸是導(dǎo)熱的，氣體的溫度與環(huán)境相等，緩慢降低氣缸外部環(huán)境溫度，其內(nèi)能減小．
故選C．
點(diǎn)評：本題關(guān)鍵是運(yùn)用力學(xué)知識分析氣體壓強(qiáng)如何變化，同時抓住一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只跟溫度有關(guān)．