题目内容
【题目】如图所示，上端开口的光滑圆柱形绝热气缸竖直放置，质量m＝5 kg、截面积S＝50 cm2的活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，在气缸内距缸底为h＝0.3 m处有体积可忽略的卡环a、b，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强等于大气压强，温度为T0＝300 K．现通过内部电热丝缓慢加热气缸内气体，直至活塞恰好离开a、b.已知大气压强p0＝1.0×105Pa.(g取10 m/s2)，求：
①活塞恰要离开ab时，缸内气体的压强p1；
②当活塞缓慢上升Δh＝0.1 m时(活塞未滑出气缸)缸内气体的温度T为多少？
③若全过程电阻丝放热95 J，求气体内能的变化ΔU.
【答案】①1.1×105 Pa ②440 K ③40 J
【解析】试题分析：对活塞受力分析，根据平衡条件求出活塞恰要离开ab时，缸内气体的压强；当活塞上升0.1m时，等圧変化根据
，求出此时的温度；活塞缓慢上升过程中，气缸内的气体发生等圧変化，求出膨胀对外做的功，根据热力学第一定律即可求解传递的热量。
（1）活塞恰要离开ab时，由活塞平衡： 
代入数据解得： 
（2）活塞上升
过程中压强
由状态方程： 
，有 
代入数据解得： 
（3）气体对外做功： 
又气体吸收热量： 
，由热力学第一定律： 
所以气体内能增量为： 
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