Question

如图，导热气缸开口向下，内有理想气体，缸内活塞可以自由滑动且不漏气，活塞下挂一个砂桶，桶内装满砂子时，活塞恰好静止．现在把砂桶底部钻一个小洞，细砂缓慢流出，并缓慢降低气缸外部环境温度，则（ ）

A．气体压强增大，内能可能不变
B．气体对外界作功，气体温度可能降低
C．气体体积减小，压强增大，内能一定减小
D．外界对气体作功，气体内能一定增加

Answer 1

【答案】分析：以活塞为研究对象，根据力平衡得知气缸内气体的压强逐渐增大，气体被压缩，体积减小，外界对气体做功．由于气缸是导热的，气体的温度与环境相等，缓慢降低气缸外部环境温度，其内能减小．
解答：解：设活塞重力为G，横截面积为S，大气压为P，则以活塞为研究对象，
根据力平衡得到：气缸内气体的压强P=P-，由于G减小，则P增大，即气体压强增大，被压缩，外界对气体做功．由于气缸是导热的，气体的温度与环境相等，缓慢降低气缸外部环境温度，其内能减小．
故选C．
点评：本题关键是运用力学知识分析气体压强如何变化，同时抓住一定质量的理想气体的内能只跟温度有关．