Question

【題目】如圖所示，一圓柱形絕熱容器豎直放置，通過絕熱活塞封閉著攝氏溫度為t1的理想氣體，活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S，與容器底部相距h1。現(xiàn)通過電熱絲給氣體加熱一段時間，使其溫度上升到（攝氏）t2，若這段時間內(nèi)氣體吸收的熱量為Q，已知大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g，求：

（1）氣體的壓強(qiáng)．

（2）這段時間內(nèi)活塞上升的距離是多少？

（3）這段時間內(nèi)氣體的內(nèi)能如何變化，變化了多少？

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）Q－（p0S＋mg）

【解析】

試題分析：

（1）活塞受力分析如圖，由平衡條件得P=

（2）設(shè)溫度為t2時活塞與容器底部相距h2．因為氣體做等壓變化，由蓋—呂薩克定律 得：

由此得：h2＝

活塞上升了Δh＝h2－h(huán)1＝．

3）氣體對外做功為W＝pS·Δh＝ ·S·＝（p0S＋mg）

由熱力學(xué)第一定律可知ΔU＝Q－W＝Q－（p0S＋mg）