Question

如图1所示，导热气缸开口向下，内有理想气体，缸内活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止.现在把沙桶底部钻一个小洞，细沙慢慢漏出，同时缓慢降低气缸外部的环境温度，则（　　）?

图1

A.气体压强增大，内能可能不变?

B.外界对气体做功，气体温度可能升高?

C.气体体积减小，压强增大，温度一定降低?

D.外界对气体做功，气体吸收热量?

Answer 1

解析：对活塞进行研究，活塞受到向下的重力、绳子的拉力和密封气体的压力、向上的大气压力.细沙慢慢漏出时，绳子的拉力减小，活塞慢慢上升，活塞可看作处于平衡状态，因此密封气体对活塞的压力增大，压强增大.虽然外界对气体做功，气体的内能要增加，温度要升高，但由于气缸是导热的，且活塞慢慢上升，可以认为气体有足够的时间同外界发生热交换，而保持气体的温度同外界温度相同，即气体的温度降低，内能减少（理想气体的内能与气体的体积无关）.综上所述，细沙慢慢漏出后，外界对气体做功，气体的体积减小，压强增大，对外放热，温度降低，内能减少，选项C正确.

答案：C