Question

如圖所示，將一絕熱氣缸放在靜止的電梯之中，缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的氣體，絕熱活塞可上下移動，且不漏氣，活塞重力不能忽略．現(xiàn)開動電梯勻加速上升一段時間后，缸內(nèi)氣體達(dá)到新的平衡，則缸內(nèi)氣體（ ）

A．壓強(qiáng)減少了，內(nèi)能增大了
B．體積減小了，內(nèi)能沒有變
C．壓強(qiáng)和內(nèi)能都增大了
D．體積增大了，內(nèi)能減小了

Answer 1

【答案】分析：以活塞為研究對象，活塞隨電梯向上做勻加速運動，根據(jù)牛頓第二定律可以求出氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)的變化，根據(jù)氣態(tài)方程和熱力學(xué)第二定律可以求出被封閉氣體內(nèi)能的變化情況．
解答：解：設(shè)氣缸內(nèi)被封閉氣體的壓強(qiáng)為P，根據(jù)牛頓第二定律可有：Ps-mg-Ps=ma
所以可知氣缸隨電梯勻加速上升時，壓強(qiáng)比靜止時大，氣體壓強(qiáng)增大，開始溫度不變，體積減小，由于系統(tǒng)絕熱，不能進(jìn)行熱交換，因此體積減小，外界對氣體做功，因此其內(nèi)能增加，故ABD錯誤，C正確．
故選C．
點評：解答本題的關(guān)鍵是弄清楚氣體壓強(qiáng)的變化，要注意將壓強(qiáng)問題轉(zhuǎn)化為力學(xué)問題，根據(jù)所處狀態(tài)求解壓強(qiáng)的變化，同時注意氣態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律的綜合應(yīng)用．