Question

如图所示，一圆柱形容器竖直放置，通过活塞封闭着摄氏温度为t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h。现通过电热丝给气体加热一段时间，结果活塞又缓慢上升了h，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，不计器壁向外散失的热量及活塞与器壁间的摩擦，求：

①容器中气体的压强；
②这段时间内气体的内能增加了多少？
③这段时间内气体的温度升高了多少？

Answer 1

①　②　③

试题分析：
①以活塞为研究对象，对其进行受力分析，由平衡条件得：
解得：容器中气体的压强  
②根据功的定义知：气体对外做功为
解得：
根据热力学第一定律得：这段时间内气体的内能增加
③在加热过程中活塞缓慢上升，压强保持不变，是等压变化，由盖—吕萨克定律得：
，即　
解得：
所以这段时间内气体的温度升高了