Question

【题目】如图所示，密闭绝热容器内有一活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空。真空区域轻弹簧的一端固定在容器的底部，另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧。绳突然绷断，活塞上升过程中，气体的内能_______(选填“增加”“减少”或“不变")，气体分子的平均速率_______(选填“变大"、“变小”或“不变”)。

Answer 1

【答案】增加 变大

【解析】

绳子断开后活塞上下振动，弹簧的部分弹性势能转化为气体内能，最后活塞静止，活塞静止时受到气体的压力与重力作用，弹簧仍然被压缩，具有一定的弹性势能，活塞位置升高，活塞的重力势能增大。

活塞最终静止时，活塞位置比初位置升高，弹簧的部分弹性势能Ep将转化活塞的重力势能

最后，弹簧的部分重力势能转化为气体内能，理想气体内能变大，温度升高，最后气体温度比绳突然断开时的高，

温度是分子平均动能的标志，所以温度高，分子平均动能变大。