Question

20．如图所示，一气缸竖直倒放，气缸内有一质量不可忽略的活塞，将一定质量的理想气体封在气缸内，活塞与气缸壁无摩擦，气体处于平衡状态，现保持温度不变把气缸稍微倾斜一点，在达到平衡后与原来相比，则（　　）

• A． 气体的压强不变
• B． 气体的压强变小
• C． 气体的体积变大
• D． 气体的体积变小

Answer 1

分析 对活塞进行受力分析，前后两个过程活塞均处于受力平衡状态，可以判断气缸内气压强的变化，然后根据理想气体状态方程得到气体体积的变化．

解答 解：当气缸竖直放置时，对活塞受力分析如图，
                                                     
所以，P₀S=G+PS  ①
即外界大气压力等于重力与内部气体产生的压力之和．
当气缸倾斜时活塞受力如图，


此时：Gcosθ+P₁S=P₀S  ②
由①②可知，P₁＞P，即末状态压强大于初状态，故AB错误．
整个过程是等温变化，由PV=C可知，压强增大时，体积减小，故C错误，D正确．
故选：D．

点评 此题把受力平衡与理想气体状态方程相结合，所以在解题过程中思维不要仅局限在理想气体状态方程和热力学第一定律上．