Question

10．如圖所示，絕熱的氣缸和活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞和氣缸間摩擦不計，當活塞上放置一重物時系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)讓它們由靜止開始作自由落體運動（整個過程中缸中氣體沒有泄露），則下列說法正確的是（　�。�

• A． 壓強減小，氣體體積增大，內(nèi)能增大
• B． 壓強減小，氣體體積增大，內(nèi)能減小
• C． 壓強不變，氣體體積減小，內(nèi)能增大
• D． 壓強增大，氣體體積增大，內(nèi)能減小

Answer 1

分析 自由落體時物體處于失重狀態(tài)，故活塞對氣體的壓力消失；由理想氣體狀態(tài)方程及熱力學第一定律可分析氣體體積、溫度的變化及內(nèi)能的變化．

解答 解：氣缸中氣體，根據(jù)活塞和重物受力平衡，初態(tài)：${p}_{0}^{\;}S+mg={p}_{1}^{\;}S$，解得：${p}_{1}^{\;}={p}_{0}^{\;}+\frac{mg}{S}$；氣缸做自由落體運動，a=g
對活塞和重物整體受力分析，${p}_{0}^{\;}S+mg-pS=ma$，得$p={p}_{0}^{\;}$，壓強減小，氣體體積增大，對外做功，絕熱過程Q=0，故內(nèi)能減小
故選：B

點評 本題考查理想氣體狀態(tài)方程及熱力學第一定律的定性分析應用，要注意明確自由落體狀態(tài)下物體的壓力消失，但氣體的分子熱運動不會消失