题目内容

【题目】如图所示,汽缸开口向上,缸内壁有固定小砧,质量为m的活塞将缸内一段气体封闭,缸内气体压强为2p0g为重力加速度,活塞到缸底的距离为h,活塞横截面积为S,大气压强为p0,环境温度为T0,活塞与汽缸内壁气密性好且无摩擦,汽缸与活塞的导热性能良好:

①若环境温度不变,通过不断在活塞上方加重物,使活塞缓慢下降,当活塞下降到距汽缸底部h时,活塞上方所加重物的质量为多少?

②若仅缓慢降低环境温度,当活塞下降到距汽缸底部h时,环境温度应降低为多少;此过程外界对气体做的功为多少?

【答案】;②

【解析】

①设所放重物的质量为m0,当气体体积减半时,气体的压强为

气体发生等温变化,则有

得到

②设环境温度应降低为T1,当缸内气体的体积减半时,缸内气体的压强为

根据理想气体状态方程有

得到

此过程外界对气体做的功

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