Question

18．如圖所示在氣缸中用活塞封閉一定質量的氣體，活塞與缸壁間的摩擦不計，且不漏氣，將活塞用繩子懸掛在天花板上，使氣缸懸空靜止．若大氣壓不變，溫度降低到某一值，則此時與原來相比較（　　）

• A． 繩子張力不變
• B． 缸內氣體壓強變小
• C． 繩子張力變大
• D． 缸內氣體體積變大

Answer 1

分析 以氣缸和活塞組成的系統(tǒng)為研究對象，可求出繩子張力的變化情況，以為研 究對象，受力分析列平衡方程，可求出氣缸內壓強的變化；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程和熱力學第一定律可判斷氣體體的變化情況．

解答 解：以整體為研究對象，繩子張力T=（M+m）g，故繩子張力不變，故A正確，C錯誤；
以活塞為研究對象，活塞受重力mg，繩子張力T，向下的大氣壓力${p}_{0}^{\;}S$，缸內氣體向上的壓力pS
根據(jù)活塞受力平衡有$mg+{p}_{0}^{\;}S=T+pS$，知缸內氣體壓強不變，故B錯誤；
缸內氣體發(fā)生等壓變化，根據(jù)蓋-呂薩克定律
$\frac{V}{T}=C$，溫度降低，缸內氣體體積減小，故D錯誤；
故選：A

點評 求解壓強問題實質上還是力學問題，因此選取研究對象，正確受力分析，根據(jù)所處狀態(tài)求解即可．