Question

一個豎立著的輕彈簧，支撐著倒立的氣缸的活塞使氣缸懸空靜止，如圖所示，假設活塞與氣缸壁之間無摩擦且不漏氣，若大氣壓強增大，氣缸與活塞均有良好絕熱性能，下列說法中正確的是（　　）

• A、則彈簧的長度增長，缸底離地面的高度減小，缸內氣體內能減少
• B、則彈簧的長度不變，缸底離地面的高度減小，缸內氣體內能增加
• C、則彈簧的長度不變，缸底離地面的高度增大，缸內氣體溫度降低
• D、則彈簧的長度減小，缸底離地面的高度增大，缸內氣體溫度升高

Answer 1

分析：對汽缸和活塞整體分析得到彈簧的彈力情況；當外界氣壓變大時，內側氣壓也變大，根據理想氣體狀態方程判斷體積的變化情況，根據熱力學第一定律判斷內能的變化情況．

解答：解：彈簧的受到的壓力等于汽缸和活塞整體重力是不變的，故彈簧壓縮量不變；
設汽缸質量為m，外界大氣壓為P₀，則內部氣壓為P=P₀+

mg

s

當外界大氣壓變大后，缸內氣壓也變大，
根據理想氣體狀態方程

PV

T

=C，缸內的氣體體積變小，彈簧壓縮量不變缸底離地面的高度減小，體積減小故外界對氣體做功；
氣缸與活塞均有良好絕熱性能，故氣體與外界無熱交換；根據熱力學第一定律，缸內氣體內能增加，溫度升高；
故ACD錯誤，B正確；
故選：B．

點評：本題關鍵是根據整體法判斷彈簧長度變化；根據熱力學第一定律和理想氣體狀態方程判斷內能和溫度的變化情況．