Question

【題目】如圖所示，用輕質(zhì)活塞在氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量理想氣體，活塞與氣缸壁間摩擦忽略不計，開始時活塞距氣缸底高度h1 = 0.50 m。給氣缸加熱，活塞緩慢上升到距離氣缸底h2 = 0.80 m處。上述過程中缸內(nèi)氣體吸收Q = 450 J的熱量。已知活塞橫截面積S = 5.0×10-3 m2，大氣壓強p0 = 1.0×105 Pa。

（1）此過程中缸內(nèi)氣體增加的內(nèi)能ΔU為多少？

（2）此后，若保持氣缸內(nèi)氣體溫度不變，讓活塞最終還要穩(wěn)定在距氣缸底高度h1=0.50m處，需要在輕質(zhì)活塞上放一個質(zhì)量為多大的重物？

Answer 1

【答案】（1）ΔU= 300J （2）

【解析】

試題分析：（1）活塞緩慢上升，視為等壓過程，

則氣體對活塞做功： （1分）

得：W = 150J （1分）

根據(jù)熱力學(xué)定律ΔU = （－W ）+ Q （1分）

得：ΔU= 300J （1分）

（2）由玻意耳定律可知：

（2分）

（1分）

代入數(shù)據(jù)得： （1分）