Question

1．如圖所示，一開口向下、質量為M的氣缸與活塞一起封閉了一定質量的氣體．活塞與氣缸被一彈簧支起，氣缸內(nèi)壁光滑且氣缸與活塞均可與外界進行熱交換，由于外界環(huán)境的溫度緩慢降低，被封閉氣體向外界釋放熱量Q，同時其內(nèi)能減少△U，已知大氣壓強為P₀，氣缸的橫截面積為S，氣缸壁厚忽略不計，重力加速度為g，則在溫度降低的過程中：
①被封氣體的體積V減�。ㄌ睢霸龃蟆�，“減小”、“不變”）．
②活塞移動距離x為0．

Answer 1

分析 ①求出封閉氣體的壓強，判斷氣體溫度降低時氣體壓強如何變化，然后應用理想氣體狀態(tài)方程判斷氣體體積如何變化．
②以活塞和氣缸整體為研究對象，根據(jù)平衡條件分析受力，由胡克定律求解彈簧形變量的變化，即可知道活塞移動的距離．

解答 解：①封閉氣體的壓強：p=p₀+$\frac{Mg}{S}$，氣體溫度降低時，p₀、M、S都不變，封閉氣體壓強p不變，由理想氣體狀態(tài)方程：$\frac{pV}{T}$=C可知，當氣體溫度T降低時，氣體的體積V減��；
②以活塞和氣缸組成的系統(tǒng)為研究對象，由于系統(tǒng)所受重力不變，則彈簧的彈力不變，彈簧的壓縮量不變，所以活塞不移動，即移動距離為0；
故答案為：①減�。虎�0．

點評 本題考查了判斷氣體體積如何變化、求活塞移動的距離問題；對氣缸進行受力分析，運用平衡知識解決問題．根據(jù)氣體狀態(tài)方程和已知的變化量去計算其它的物理量．