Question

（10分）如图所示，一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，气体最初的体积为V₀，气体最初的压强为p₀/2，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的。开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，设周围环境温度保持不变，已知大气压强为p₀，重力加速度为g。若一定质量理想气体的内能仅由温度决定，求：

①活塞停在B点时缸内封闭气体的体积V；
②整个过程中通过缸壁传递的热量Q。

Answer 1

        

解析试题分析：①设活塞在B处时的封闭气体的压强为p，活塞受力平衡，则

解得：
由玻意耳定律
解得气体体积
②由于气体的温度不变，则内能的变化，由能量守恒定律可得

活塞下降的高度为
通过缸壁传递的热量
考点：本题经考察了封闭气体压强和热力学第一定律。