Question

【题目】如图所示，一圆柱形绝热容器竖直放置，通过绝热活塞封闭着摄氏温度为t1的理想气体，活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h1。现通过电热丝给气体加热一段时间，使其温度上升到（摄氏）t2，若这段时间内气体吸收的热量为Q，已知大气压强为P0，重力加速度为g，求：

①气体的压强．

②这段时间内活塞上升的距离是多少？

③这段时间内气体的内能如何变化，变化了多少？

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【解析】①活塞受力分析如图，由平衡条件得P=P0+mg/S

②设温度为t2时活塞与容器底部相距h2.因为气体做等压变化，由盖—吕萨克定律 得：

由此得：

活塞上升了Δh＝h2－h1＝

③ 气体对外做功为W＝PS·Δh＝(p0+)·S·＝(P0S＋mg)

由热力学第一定律可知ΔU＝Q－W＝Q－(P0S＋mg)