Question

【题目】如图所示，上端开口的光滑圆柱形绝热气缸竖直放置,质量m=5kg,截面积S= 50cm2的活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，在气缸内距缸底某处设有体积可忽略的卡坏a、b，使活塞只能向上滑动开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强等于大气压强，温度为300K。现通过内部电热丝级慢加热气缸内气体，直至活塞恰好离开 a、b。已知大气压强 (g取10m/s2):

①求气缸内气体的温度；

②继续加热气缸内的气体，使活塞缓慢上升H=0.1m(活塞未滑出气缸)，气体的内能的变化量为1 8J,则此过程中气体吸热还是放热？传递的热量是多少？

Answer 1

【答案】①T2=330K ②Q=73J

【解析】：①气体的状态参量为：T1=300K，p1=p0=1.0×105pa

对活塞由平衡条件得：p2S=p0S+mg

解得：p2=1.1×105pa

由查理定律得：

解得：T2=330K

②继续加热时，气体等压变化，体积增大，则温度升高，内能增大，气体膨胀对外界做功则外界对气体做功W=-p2SH=-55J

根据热力学第一定律ΔU=P+Q

气体吸收的热量Q=ΔU-W=73J