Question

17．閱讀下文，解答下列問題：
如圖所示，將放置著可移動(dòng)自如的活塞的橫截面積為S的圓筒置于壓強(qiáng)為p₀，溫度為T₀的大氣中，活塞和圓筒是用絕熱材料制成的，圓筒的底部是由導(dǎo)熱板構(gòu)成的，進(jìn)而在其外側(cè)罩上用絕熱材料制成的外罩．圓筒內(nèi)被封閉的氣體，壓強(qiáng)為p₀，體積為V₀，溫度為T₀，設(shè)這時(shí)被封閉的氣體的狀態(tài)為A．
（1）移動(dòng)活塞，對圓筒內(nèi)的氣體進(jìn)行絕熱壓縮，使其變化成壓強(qiáng)為p₁，體積為V₁，溫度為T₁，的狀態(tài)B．為了保持這一狀態(tài)B，加在活塞上的力必須是多大？
從下面的選項(xiàng)中選出一個(gè)答案填入下面的括號(hào)中⑤
①p₁ ②p₁S    ③$\frac{P_1}{S}$   ④p₁-p₀⑤（p₁-p₀）S     ⑥$\frac{P_1-P_0}{S}$
（2）能表示出T₀和T₁的大小關(guān)系的是下面的選項(xiàng)中的哪一個(gè)？①
①T₁＞T₀②T₁=T₀③T₁＜T₀④取決于圓筒內(nèi)的氣體的種類
（3）在狀態(tài)B，將活塞的位置固定住，取下圓筒底部的外罩，經(jīng)過充分的時(shí)間，圓筒內(nèi)的氣體，成為溫度為T₀的狀態(tài)C，這時(shí)圓筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)是多大？③
①p₀ ②$\frac{{V}_{1}}{{V}_{0}}$p₀    ③$\frac{{V}_{0}}{{V}_{1}}$p₀   ④p₁ ⑤$\frac{{V}_{1}}{{V}_{0}}$p₁   ⑥$\frac{{V}_{0}}{{V}_{1}}$p₁
（4）圓筒內(nèi)的氣體的內(nèi)能減少的過程，是下面選項(xiàng)中的哪一個(gè)？②
①從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程
②從狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程
③從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程和從狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程
④上面的幾個(gè)過程都不是．

Answer 1

分析 對活塞受力分析：（p₁-p₀）S=F；外界對氣體做功，絕熱變化，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知溫度升高；根據(jù)PV=C知這時(shí)圓筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)是$\frac{{V}_{0}}{{V}_{1}}$p₀．A到B的過程是絕熱壓縮，外界對氣體做功，內(nèi)能增加；B到C是等容變化，氣體放熱，內(nèi)能減小．

解答 解：（1）對活塞受力分析：（p₁-p₀）S=F
故選：⑤
（2）體積減小，外界對氣體做功，絕熱變化，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知溫度升高，T₁＞T₀．
故選：①
（3）相當(dāng)于等溫變化，根據(jù)PV=C知這時(shí)圓筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)是$\frac{{V}_{0}}{{V}_{1}}$p₀．
故選：③
（3）從A到B的過程是絕熱壓縮，外界對氣體做功，內(nèi)能增加；B到C是等容變化，氣體放熱，內(nèi)能減小．
故選：②

點(diǎn)評 選取合適的研究對象，理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律即可求解．