题目内容
【题目】如图所示,导热性能良好的气缸的开口向下,内有体积为V0的理想气体,外界大气压强为p0,环境温度为T0,轻活塞的横截面积为S,轻活塞与气缸之间的摩擦不计.现在活塞下面挂一个质量为m的小桶,活塞缓慢下移,并最终处于某一位置静止不动.已知重力加速度为g.
① 求挂上小桶后系统稳定时,气缸内气体的体积V.
② 拿掉小桶后,若要保持气缸内气体的体积V不变,环境温度需要升高到多少?气缸吸热还是放热?
【答案】①② 吸热
【解析】① 挂上小桶后,稳定时气缸内气体的压强为
气体等温变化,根据玻意耳定律,有
解得
② 最初及末状态,气体压强不变,根据盖-吕萨克定律,有
解得
(也可由气体等容变化过程,根据查理定律得,求解T)
气体体积不变,温度升高,气缸要吸热
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