Question

【题目】如图所示，一个内壁光滑、导热性能良好的汽缸放在水平桌面上开口向上．质量与厚度均不计、导热性能良好的活塞横截面积为S=2×10-3m2，与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离h=24cm．汽缸所处环境的温度为300K，大气压强p0=1.0×105Pa，取g=10m/s2．现将质量为m=4kg的物块放在活塞中央位置上，活塞下移，求稳定后：

①气体的压强；

②缓慢加热气体使活塞回到原位置,此过程中气体吸收了20J热量，求其内能增加量．

Answer 1

【答案】①p=1.2×105Pa②10.4J

【解析】

①气体的压强为，由平衡条件可得：

解得：

②由气体的等温变化方程可知：

，即

解得:

缓慢加热气体使活塞回到原位置，则气体对外做功：

则外界对气体做的功为：

则气体的内能增加：