Question

一導(dǎo)熱性良好的氣缸豎直倒放（開口端向下），氣缸內(nèi)有一質(zhì)量不可忽略的活塞，將一定質(zhì)量的理想氣體封在缸內(nèi)，活塞與氣缸壁無摩擦，不漏氣，氣體處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)將氣缸緩慢地傾斜一些，在氣體重新平衡后與原來相比較，可知（　�。�

A．氣體吸熱，分子平均距離增大，壓強(qiáng)增大

B．氣體內(nèi)能不變，分子平均距離減小，壓強(qiáng)不變

C．氣體分子熱運(yùn)動動能增大，分子平均距離增大，壓強(qiáng)減小

D．氣體分子熱運(yùn)動平均動能不變，氣體放熱，壓強(qiáng)增大

Answer 1

分析：以活塞為研究對象受力分析確定封閉氣體的壓強(qiáng)；內(nèi)能和分子平均動能都與溫度有關(guān)．

解答：解：氣缸豎直倒放時：PS+mg=P₀S，得：P=P₀-

mg

s

當(dāng)氣缸傾斜后，設(shè)氣缸與豎直方向夾角為θ，則P=P₀-

mgsinθ

s

所以傾斜后壓強(qiáng)變大；
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程

PV

T

=C，P增大T不變，則V減小，則分子平均距離減小；
氣缸導(dǎo)熱良好所以溫度不變，理想氣體只與溫度有關(guān)，所以內(nèi)能不變，分子平均動能不變；
體積減小外界對氣體做功，但是內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知?dú)怏w放熱．
綜上D正確，ABC錯誤．
故選：D．

點(diǎn)評：此題把受力平衡與理想氣體狀態(tài)方程相結(jié)合，所以在解題過程中思維不要僅局限在理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律上．