题目内容
【题目】如图所示，一个内壁光滑的圆柱形汽缸.高度为L、底面积为S，缸E内有一个质量为m的活塞，封闭了一定质量的理想气体，温度为热力学温标
时，用绳子系住汽缸底，将汽缸倒过来悬挂起来，汽缸处于竖直状态，缸内气体高为
。已知重力加速度为g，大气压强为
，不计活塞厚度及活塞与缸体的摩擦。
(1)从开始升温到活塞刚要脱离汽缸的过程中，
a.写出缸内气体的状态参量(P，V，T)中不变量?
b.内气体的温度至少要升高到多少?
(2)从开始升温到活塞刚要脱离汽缸，缸内气体压力对活塞做功多少？
(3)从开始升温到活塞刚要脱离汽缸，缸内气体的内能增加量为ΔU，则气体在活塞下移的过程中吸收的热量为多少？
【答案】（1）a. 压强p不变；b.
（2）（p0S-mg）（L-L0）；（3）△U+（p0S-mg）（L-L0）；
【解析】
（1）a.从开始升温到活塞刚要脱离汽缸的过程中，气体的压强p不变；
b.气体等压变化，由盖吕萨克定律得：
，
解得：；
（2）对活塞，由平衡条件得：mg+pS=p0S，
气体做功：W=Fl=pSl=pS（L-L0），
解得：W=（p0S-mg）（L-L0）；
（3）由热力学第一定律得：△U=W+Q，
气体吸收的热量：Q=△U+（p0S-mg）（L-L0）；
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