题目内容
【题目】如图，导热性能良好的气缸高为L=50cm，开口向上置于水平地面上。气缸中有横截面积为S=10cm2、质量为m=2kg的光滑活塞，开始时活塞正好位于气缸顶部将一定质量的理想气体封闭在气缸内。外界温度为t0=27℃、大气压为p0=1×105Pa，气缸和活塞的厚度均可忽略不计，取g=10m/s2。
(1)将气缸固定在地面上，如果气体温度保持不变，在活塞上轻轻放一个物体，活塞下降并稳定停在距离底部一处，求所放物体的质量；
(2)放上物体并稳定后，外界温度缓慢升高，使活塞重新上升4cm，则此时外界温度t为多少摄氏度?若该过程中气体内能增加5J，则该过程中气体吸收热量是多少？
【答案】(1)3kg；(2)11J
【解析】
(1)开始时，V1=L1S，压强为
①
活塞下移到
时，
，设此时气体的压强为p2，对所封闭的气体，活塞向下移动时，气体发生等温变化，根据玻意耳定律有
②
解得
③
设所放物体的质量为M，此时对活塞有
④
解得
M = 3kg
(2)对所封闭的气体，开始时，
，T1= 300K，温度升高后，V2=(40+4)S，设此时的温度为T2，此过程为等压过程，根据
⑤
解得
⑥
该过程中气体对活塞做功，得
⑦
由热力学第一定理可得
⑧
解得
Q=11J ⑨
练习册系列答案
新思维寒假作业系列答案
相关题目
