Question

【题目】如图所示，在导热性能良好、开口向上的气缸内，用活塞封闭有一定质量的理想气体，气体的体积V1＝8.0×10－3 m3，温度T1＝400 K．现使外界环境温度缓慢降低至T2，此过程中气体放出热量700 J，内能减少了500 J．不计活塞的质量及活塞与气缸间的摩擦，外界大气压强p0＝1.0×105 Pa，求T2的大小．

Answer 1

【答案】300K

【解析】试题分析：气缸导热性能良好，气缸内气体的温度与环境温度相同，使外界环境温度缓慢降低的过程中，气体发生等压变化，由热力学第一定律求出外界对气体做功W，根据W=P0（V1-V2），求出末态时所有气体的体积V2，根据盖吕萨克定律求解T2。

设温度降低至T2时，气体的体积为V2，由于活塞的质量不计，

则气缸内封闭气体的压强等于大气压．则

外界对气体做功：W=P0（V1-V2）

由热力学第一定律得ΔU＝W＋Q

联立以上解得：V2＝6×10－3m3

由于封闭气体发生等压变化，

则由盖·吕萨克定律：

解得T2＝300K