問題詳情:
如圖,體積為V、內壁光滑的圓柱形導熱氣缸頂部有一質量和厚度均可忽略的活塞;氣缸內密封有溫度為2.4T0、壓強為1.2P0的理想氣體.P0和T0分別為大氣的壓強和溫度.已知:氣體內能U與溫度T的關係為U=aT,a為正的常量;容器內氣體的所有變化過程都是緩慢的.求:
(1)氣缸內氣體與大氣達到平衡時的體積V1;
(2)在活塞下降過程中,氣缸內氣體放出的熱量Q.
【回答】
解:(1)在氣體由壓縮P=1.2P0到P0時,V不變,溫度由2.4T0變為T1,由查理定律得
得:T1=2T0
在氣體溫度由T1變為T0的過程中,體積由V減小到V1,氣體壓強不變,由著蓋•呂薩克定律得
解得:V1=0.5V
(2)活塞下降過程中,活塞對氣體的功為W=P0(V﹣V1)
在這一過程中,氣體內能的減少為△U=a(T1﹣T0)
由熱力學第一定律得,氣缸內氣體放出的熱量為Q=W+△U
得:Q=
答:(1)氣缸內氣體與大氣達到平衡時的體積為0.5V
(2)在活塞下降過程中,氣缸內氣體放出的熱量為
知識點:專題九 熱學部分
題型:計算題