问题
选择题
如图所示,固定的竖直圆筒由上段细筒和下段粗筒组成,粗筒横截面积是细筒的4倍,粗筒中A、B两轻质光滑活塞间封有理想气体,活塞A上方有水银。水银深H=10cm,气柱长L=20cm,大气压强p0=75cm Hg.用外力向上托住活塞B,使之处于静止状态,活塞A上方的水银面与粗筒上端相平,现保持温度不变,使活塞B缓慢上移,直到水银的一半被推入细筒,这个过程中,下列说法正确的是( )
A.筒内气体的压强逐渐变大,最后变为100cmHg
B.气体向外放出热量
C.单位时间碰撞到活塞上的气体分子个数减少
D.活塞B向上移动的距离为17cm
答案
AB
筒内气体的压强为大气压加上汞柱的压强.当上面的水银一半被推入细筒时,粗筒内水银面的高度为,因为粗筒横截面积是细筒的4倍,所以细筒水银高度应为粗筒水银高度减小的4倍,即
,所以气体上端水银面高度为25cm,故气体压强为
,故A正确,压强变大,外界对气体做功,所以气体问题升高,要对外放出热量,所以B正确。气体压强增大,故单位时间碰撞到活塞上的气体分子个数增加,所以C错误。根据
得,
即
,所以活塞B上升了3cm,D错误。