Question

20．如圖所示，一氣缸豎直倒放，氣缸內(nèi)有一質(zhì)量不可忽略的活塞，將一定質(zhì)量的理想氣體封在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁無摩擦，氣體處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)保持溫度不變把氣缸稍微傾斜一點，在達到平衡后與原來相比，則（　　）

• A． 氣體的壓強不變
• B． 氣體的壓強變小
• C． 氣體的體積變大
• D． 氣體的體積變小

Answer 1

分析 對活塞進行受力分析，前后兩個過程活塞均處于受力平衡狀態(tài)，可以判斷氣缸內(nèi)氣壓強的變化，然后根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得到氣體體積的變化．

解答 解：當氣缸豎直放置時，對活塞受力分析如圖，
                                                     
所以，P₀S=G+PS  ①
即外界大氣壓力等于重力與內(nèi)部氣體產(chǎn)生的壓力之和．
當氣缸傾斜時活塞受力如圖，


此時：Gcosθ+P₁S=P₀S  ②
由①②可知，P₁＞P，即末狀態(tài)壓強大于初狀態(tài)，故AB錯誤．
整個過程是等溫變化，由PV=C可知，壓強增大時，體積減小，故C錯誤，D正確．
故選：D．

點評 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)方程和熱力學第一定律上．