Question

在如图所示的气缸中，上下活塞面积分别为S_A、S_B，且S_A＜S_B，活塞A、B之间用硬杆相连，导热气缸内密闭着一定量的理想气体．当活塞A上方的容器内装满小铁球时活塞处于静止状态，现从容器中取出几个铁球，保持环境温度不变，待活塞重新稳定后（　　）

• A、活塞向上移动了一段距离
• B、活塞向下移动了一段距离
• C、气体从外界吸收热量
• D、密闭气体压强增大

Answer 1

分析：取出几个铁球前后，两活塞均处于平衡状态，对该平衡状态受力分析列出方程，即可解讨论活塞的移动情况．

解答：解：A、B、D、设小铁球和两个活塞的总质量为M，则根据它们处于平衡状态有：
P₀s_A+Mg=P₀s_B（式中P₀为内外压强差）
当取下几个铁球后，M减小，重力减小，内外压强差不变，因此活塞将向上移动，体积将减小，由于气体等温变化，根据玻意耳定律PV=C，气体的体积减小，压强增大，故B错误，AD正确．
C、由于气体的体积减小，外界对气体做功，即W＞0；
气体温度不变，故内能不变，故△U=0；
根据热力学第一定律，有：△U=W+Q，故Q＜0，即气体要放热；
故C错误；
故选：AD．

点评：往往在求被封闭气体压强时，要转化为力学平衡问题进行求解，然后根据一定质量理想气体状态方程求解即可．