Question

（10分）如圖所示，水平放置的圓筒形氣缸與一裝有水銀的U形管相連，氣缸中封閉一定質量的理想氣體。開始時U形管兩臂中水銀面齊平，活塞處于靜止狀態，此時氣體體積為400mL。若用力F緩慢向左推動活塞，使活塞向左移動一段距離后，U形管兩臂中的高度差為25cm，已知外界大氣壓強為750毫米汞柱，不計活塞與氣缸內壁間的摩擦，試回答下列問題：

①簡要說明氣缸內氣體對活塞的壓力是怎樣產生的；
②活塞移動過程中，氣體內能如何變化？
③求活塞移動后氣體的體積。

Answer 1

①大量氣體分子不斷碰撞活塞 ②不變  ③300mL

試題分析：（1）大量氣體分子不斷碰撞活塞，從而對活塞產生持續的壓力   （2分）
（2）氣體做等溫變化，內能不變             （2分）
（3）P₁=P₀="750mmHg"    （1分） V₁=400mL   P₂=100mmHg  （1分）
氣體做等溫變化，根據玻意耳定律  P₁V₁=P₂V₂   （2分） 
       （2分）