如图所示,一圆柱形绝热汽缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m,活塞的横截面积为S。...
问题详情:
如图所示,一圆柱形绝热汽缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m,活塞的横截面积为S。初始时,气体的温度为T0,活塞与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体,当气体吸收热量Q时活塞下降了h,已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计活塞与汽缸的摩擦。求此时气体的温度和加热过程中气体内能的增加量。(题中各物理量单位均为*单位制单位)
【回答】
解析:由盖—吕萨克定律得,=,
解得T1=2T0。
气体在等压变化过程中,活塞受力如图。
由平衡条件,pS=p0S-mg
气体对活塞做功,W=pSh=(p0S-mg)h,
由热力学第一定律,ΔU=Q-W,
气体内能的增加量为ΔU=Q-(p0S-mg)h。
*:2T0 Q-(p0S-mg)h
知识点:气体的等温变化
题型:计算题
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