Question

【题目】如图所示，一气缸竖直放置，用一质量为m的活塞在缸内封闭了一定量的理想气体，在气缸的底部安装有一根电热丝，用导线和外界电源相连，已知气缸壁和活塞都是绝热的，气缸壁与活塞间接触光滑且不漏气．现接通电源，电热丝对缸内气体缓慢加热．设活塞横截面积为S，外界大气压强为p0 ， 电热丝热功率为P，测得通电t时间内活塞缓慢向上移动高度h，求：

①气缸内气体压强的大小；
②t时间缸内气体对外所做的功和内能的变化量．

Answer 1

【答案】解：①由活塞受力平衡，内部气体压强为P则：

p0+ =p

②气体对外做功：

W=pSh=p0Sh+mgh

内能的变化量：

△E=Q﹣W=Pt﹣mgh﹣p0Sh

答：①气缸内气体压强的大小p0+ ；

②t时间缸内气体对外所做的功p0Sh+mgh，内能的变化量Pt﹣mgh﹣p0Sh．

【解析】（1）根据平衡条件以及压强公式列式求解！。
（2）根据热力学第一定律和做功的公式，联立求解
【考点精析】根据题目的已知条件，利用恒力做功的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握恒力的功可根据W=F·S·cosθ进行计算，本公式只适用于恒力做功．