Question

如图所示，固定导热气缸开口向下，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，气缸外部环境温度保持不变．现在把砂桶底部钻一个小洞，细砂缓慢流出，则（　　）

A．外界对气体做功，气体内能一定增加

B．气体对外界做功，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．气体压强增大，向外界放热，内能保持不变

Answer 1

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，保持不变，其内能不变．根据热力学第一定律分析吸放热情况．

解答：解：设活塞重力为G，横截面积为S，大气压为P₀，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=P₀-

G

S

，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，保持不变，其内能不变．根据热力学第一定律分析可知气体放热．
故选D

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．