Question

10．如图所示，绝热的气缸和活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞和气缸间摩擦不计，当活塞上放置一重物时系统处于静止状态，现让它们由静止开始作自由落体运动（整个过程中缸中气体没有泄露），则下列说法正确的是（　　）

• A． 压强减小，气体体积增大，内能增大
• B． 压强减小，气体体积增大，内能减小
• C． 压强不变，气体体积减小，内能增大
• D． 压强增大，气体体积增大，内能减小

Answer 1

分析 自由落体时物体处于失重状态，故活塞对气体的压力消失；由理想气体状态方程及热力学第一定律可分析气体体积、温度的变化及内能的变化．

解答 解：气缸中气体，根据活塞和重物受力平衡，初态：${p}_{0}^{\;}S+mg={p}_{1}^{\;}S$，解得：${p}_{1}^{\;}={p}_{0}^{\;}+\frac{mg}{S}$；气缸做自由落体运动，a=g
对活塞和重物整体受力分析，${p}_{0}^{\;}S+mg-pS=ma$，得$p={p}_{0}^{\;}$，压强减小，气体体积增大，对外做功，绝热过程Q=0，故内能减小
故选：B

点评 本题考查理想气体状态方程及热力学第一定律的定性分析应用，要注意明确自由落体状态下物体的压力消失，但气体的分子热运动不会消失