Question

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為2m的氣缸，用質(zhì)量為m的活塞封有一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)氣缸開口向上且通過活塞懸掛靜止時(shí)，空氣柱長(zhǎng)度為L(zhǎng)1(如圖甲所示)。現(xiàn)將氣缸旋轉(zhuǎn)180°懸掛缸底靜止(如圖乙所示)，已知大氣壓強(qiáng)為P0，活塞的橫截面積為S，氣缸與活塞之間不漏氣且無(wú)摩擦，整個(gè)過程封閉氣體溫度不變。求：

(i)圖乙中空氣柱的長(zhǎng)度；

(ii)從圖甲到圖乙，氣體吸熱還是放熱，并說明理由。

Answer 1

【答案】（1） （2） 放出

【解析】（i）對(duì)氣缸內(nèi)氣體處于甲狀態(tài)時(shí)，壓強(qiáng)

處于乙狀態(tài)時(shí)，氣體的壓強(qiáng)為

根據(jù)玻意耳定律可得

解得

（ii）氣體從狀態(tài)甲變化到狀態(tài)乙，氣體溫度相同，內(nèi)能相同，由于體積減小，外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體要放出熱量。