Question

20．如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的氣缸開口向下，缸內(nèi)用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞在氣缸內(nèi)可以自由滑動且不漏氣，其下方用細(xì)繩吊著砂桶，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)砂桶中的細(xì)沙不斷流出，這一過程可視為一緩慢過程，且環(huán)境溫度不變，則在此過程中氣缸內(nèi)氣體分子的平均速率不變（選填“減小”、“不變”、“增大”），單位時間單位面積缸壁上受到氣體分子撞擊的次數(shù)增加（選填“減少”、“不變”、“增加”）．

Answer 1

分析 分析活塞可知內(nèi)部壓強(qiáng)的變化；由溫度的變化及壓強(qiáng)變化可知體積變化，根據(jù)溫度的微觀含義：溫度是分子熱運動平均動能的標(biāo)志，溫度越高，平均動能越大，分析氣體分子平均動能的變化，即可知道平均速率的變化．
根據(jù)壓強(qiáng)的計算可求出壓強(qiáng)的變化，再根據(jù)壓強(qiáng)的意義，分析單位時間單位面積器壁上受到氣體分子撞擊的次數(shù)如何變化．

解答 解：因溫度不變，分子的平均動能不變，則氣體的平均速率不變；
以活塞和沙桶整體為研究對象，設(shè)總質(zhì)量為m，受力分析，根據(jù)平衡條件有：PS+mg=P₀S
得：P=P₀-$\frac{mg}{s}$
細(xì)沙流出后，mg減小，則P增大，由于平均速率不變，根據(jù)壓強(qiáng)的微觀含義可知，單位時間單位面積器壁上受到氣體分子撞擊的次數(shù)增加；
故答案為：不變，增加

點評 本題考查理想氣體的狀態(tài)方程以及封閉氣體的壓強(qiáng)，注意明確氣體壓強(qiáng)的微觀意義，明確壓強(qiáng)大小取決于個密度和分子運動的平均速率．