問題詳情:
(2018·湖南師大附中模擬)如圖所示,一個內壁光滑的圓柱形汽缸,高度為L、底面積為S,缸內有一個質
量為m的活塞,封閉了一定質量的理想氣體。温度為熱力學温標T0時,用繩子繫住汽缸底,將汽缸倒過來
懸掛起來,汽缸處於豎直狀態,缸內氣體高為L0。已知重力加速度為g,大氣壓強為p0,不計活塞厚度及活塞與缸體的摩擦,求:
(1)採用緩慢升温的方法使活塞與汽缸脱離,缸內氣體的温度至少要升高到多少?
(2)從開始升温到活塞剛要脱離汽缸,缸內氣體壓力對活塞做功 多少?
(3)當活塞剛要脱離汽缸時,缸內氣體的內能增加量為ΔU,則氣體在活塞下移的過程中吸收的熱量為多少?
【回答】
(1)T0 (2)(p0S-mg)(L-L0) (3)ΔU+(p0S-mg)(L-L0)
【解析】:(1)氣體等壓變化,由蓋呂薩克定律得:=,
解得:T=。
(2)對活塞,由平衡條件得:mg+pS=p0S,氣體做功:W=Fl=pSl=pS(L-L0),
解得:W=(p0S-mg)(L-L0)。
(3)由熱力學第一定律得:ΔU=W+Q,氣體吸收的熱量:Q=ΔU+(p0S-mg)(L-L0)。
知識點:未分類
題型:計算題