Question

（08寧夏卷）(1)（6分）如圖所示，由導熱材料制成的氣缸和活塞將一定質量的理想氣體封閉在氣缸內，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體。將一細管插入液體，由于虹吸現象，活塞上方液體逐漸流出。在此過程中，大氣壓強與外界的溫度保持不變。關于這一過程，下列說法正確的是          。（填入選項前的字母，有填錯的不得分）

A.氣體分子的平均動能逐漸增大

B.單位時間氣體分子對活塞撞擊的次數增多

C.單位時間氣體分子對活塞的沖量保持不變

D.氣體對外界做功等于氣體從外界吸收的熱量

Answer 1

答案：（1）D

(2)（9分）一定質量的理想氣體被活塞封閉在可導熱的氣缸內，活塞相對于底部的高度為h，可沿氣缸無摩擦地滑動。取一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完時，活塞下降了h/4。再取相同質量的一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上。外界天氣的壓強和溫度始終保持不變，求此次沙子倒完時活塞距氣缸底部的高度。

解析：設大氣和活塞對氣體的總壓強為p₀，加一小盒沙子對氣體產生的壓強為p，由玻馬定律得

                             ①

由①式得

                                             ②

再加一小盒沙子后，氣體的壓強變為p₀+2p。設第二次加沙子后，活塞的高度為h′

′                                          ③

聯立②③式解得

h′=                                                     ④

本題考查玻馬定律，對氣體作為研究對象，分第一次加小盒沙子和第二次加沙子兩次列玻馬定律方程求解。