Question

在如圖所示的氣缸中，上下活塞面積分別為S_A、S_B，且S_A＜S_B，活塞A、B之間用硬桿相連，導(dǎo)熱氣缸內(nèi)密閉著一定量的理想氣體．當(dāng)活塞A上方的容器內(nèi)裝滿(mǎn)小鐵球時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)從容器中取出幾個(gè)鐵球，保持環(huán)境溫度不變，待活塞重新穩(wěn)定后（　　）

• A、活塞向上移動(dòng)了一段距離
• B、活塞向下移動(dòng)了一段距離
• C、氣體從外界吸收熱量
• D、密閉氣體壓強(qiáng)增大

Answer 1

分析：取出幾個(gè)鐵球前后，兩活塞均處于平衡狀態(tài)，對(duì)該平衡狀態(tài)受力分析列出方程，即可解討論活塞的移動(dòng)情況．

解答：解：A、B、D、設(shè)小鐵球和兩個(gè)活塞的總質(zhì)量為M，則根據(jù)它們處于平衡狀態(tài)有：
P₀s_A+Mg=P₀s_B（式中P₀為內(nèi)外壓強(qiáng)差）
當(dāng)取下幾個(gè)鐵球后，M減小，重力減小，內(nèi)外壓強(qiáng)差不變，因此活塞將向上移動(dòng)，體積將減小，由于氣體等溫變化，根據(jù)玻意耳定律PV=C，氣體的體積減小，壓強(qiáng)增大，故B錯(cuò)誤，AD正確．
C、由于氣體的體積減小，外界對(duì)氣體做功，即W＞0；
氣體溫度不變，故內(nèi)能不變，故△U=0；
根據(jù)熱力學(xué)第一定律，有：△U=W+Q，故Q＜0，即氣體要放熱；
故C錯(cuò)誤；
故選：AD．

點(diǎn)評(píng)：往往在求被封閉氣體壓強(qiáng)時(shí)，要轉(zhuǎn)化為力學(xué)平衡問(wèn)題進(jìn)行求解，然后根據(jù)一定質(zhì)量理想氣體狀態(tài)方程求解即可．