Question

【题目】如图所示，一圆柱形绝热气缸开口向上竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为m、横截面积为s，与容器底部相距h．现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时停止加热，活塞上升了2h并稳定，此时气体的热力学温度为T1 ． 已知大气压强为P0 ， 重力加速度为g，活塞与气缸间无摩擦且不漏气．求：
①加热过程中气体的内能增加量；
②停止对气体加热后，在活塞上缓缓．添加砂粒，当添加砂粒的质量为m0时，活塞恰好下降了h．求此时气体的温度．

Answer 1

【答案】解：①等压过程气体的压强为：
则气体对外做功为： =
由热力学第一定律得：△U=Q﹣W
解得：
②停止对气体加热后，活塞恰好下降了h，气体的温度为
则初态 热力学温度为
末态 热力学温度为
由气态方程
解得：
【解析】①气体发生等压变化，求出气体的压强和气体对外做的功，根据热力学第一定律即可求出气体的内能增加量；②根据理想气体状态方程即可求解活塞下降h时的温度；