问题
选择题
如图所示,一弹簧秤上端固定,下端拉住活塞提起气缸,活塞与气缸间无摩擦,封闭一定质量的理想气体.现使气缸内气体的温度升高,则在此过程中,气体体积V与弹簧秤拉力F的变化情况是( )
A.V增大,F增大
B.V增大,F减小
C.V不变,F不变
D.V增大,F不变
答案
设活塞与气缸的质量分别为m和M,活塞的横截面积为S,大气压为P0,封闭气体的压强为P.
以气缸为研究对象,根据平衡条件得:P0S=PS+Mg,得,P=P0-
,可知,封闭气体的压强P保持不变,使气缸内气体的温度升高时,气体发生等压变化,由盖•吕萨克定律分析得知气缸内气体的温度升高,体积V增大.Mg S
对活塞与气缸为研究对象,由平衡条件得,弹簧秤拉力F=(M+m)g,则得F保持不变.故D正确.
故选D