Question

13．如图所示，用一根与绝热活塞相连的细线将绝热气缸悬挂在某一高度静止不动，气缸开口向上，缸内封闭一定质量的气体，缸内活塞可以无摩擦移动且不漏气，现将细线剪断，让气缸自由下落，则（　　）

• A． 气体压强减小，气体对外界做功
• B． 气体压强增大，外界对气体做功
• C． 气体体积减小，气体内能增大
• D． 气体体积增大，气体内能减小

Answer 1

分析 对气缸进行受力分析，求出气缸内气体的压强，剪断绳子后，气缸做自由落体运动，分析缸内气体压强如何变化，然后分析答题．

解答 解：设大气压为P₀，气缸质量为m，横截面积为S，则气缸内气体压强P=P₀-$\frac{mg}{S}$，
剪断细线后，气缸自由下落，处于完全失重状态，气缸内气体压强P=P₀，
缸内气体压强变大，根据理想气体的状态方程可知，气体体积减小；
气体体积减小，外界对气体做功，由于是绝热气缸，气体与外界没有热交换，根据热力学第一定律可得，气体内能增大，所以BC正确．
故选：BC．

点评 气缸自由下落时，活塞对气体就没有压力了，此时气体的压强和大气压强相同，分析出气体压强即可解决本题．