問題詳情:
如圖所示,一圓柱形絕熱汽缸豎直放置,通過絕熱活塞封閉著一定質量的理想氣體。活塞的質量為m,活塞的橫截面積為S。初始時,氣體的溫度為T0,活塞與容器底部相距h。現通過電熱絲緩慢加熱氣體,當氣體吸收熱量Q時活塞下降了h,已知大氣壓強為p0,重力加速度為g,不計活塞與汽缸的摩擦。求此時氣體的溫度和加熱過程中氣體內能的增加量。(題中各物理量單位均為*單位制單位)
【回答】
解析:由蓋—呂薩克定律得,=,
解得T1=2T0。
氣體在等壓變化過程中,活塞受力如圖。
由平衡條件,pS=p0S-mg
氣體對活塞做功,W=pSh=(p0S-mg)h,
由熱力學第一定律,ΔU=Q-W,
氣體內能的增加量為ΔU=Q-(p0S-mg)h。
*:2T0 Q-(p0S-mg)h
知識點:氣體的等溫變化
題型:計算題