题目内容
【题目】如图甲所示，导热性能良好的圆柱形汽缸放在水平地面上，开口向上，用横截面积为S的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞到汽缸底部的距离为h，此时环境温度为T。(热力学温度)。已知大气压强恒为p0，活塞的质量为m=
现将一质量也为m的重物轻放在活塞上，同时缓慢升高环境温度，活塞静止后到汽缸底部的距离为
h(如图乙所示)，该过程气体从外界吸收的热量为Q。重力加速度为g，不计活塞与汽缸之间的摩擦，求：
(i)最终气体的热力学温度T
(ii)上述过程中气体内能的变化量ΔU
【答案】(ⅰ)
；(ⅱ)
【解析】
(i)图甲中，汽缸内气体的压强
图乙中，汽缸内气体的压强
由理想气体状态方程得
联立解得
(ii)上述过程中外界对气体做功为
由热力学第一定律知
联立解得
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