题目内容
【题目】如图所示,一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞横截面积为S,厚度不计,气缸内壁光滑且缸壁导热良好,周围环境温度保持不变,开始活塞被固定在A处,打开固定螺栓K,活塞向下移动。经过足够长时间后,活塞停在B点,已知,B处到气缸底的距离为2h,大气压强为,重力加速度为g。求:
(1)活塞被固定在A处时,缸内气体的压强;
(2)整个过程中,缸内气体是吸热还是放热,简要说明理由。
【答案】(1)(2)放热,理由见解析
【解析】
(1)设活塞停在B点时,活塞受力平衡,活塞在A处时,气体压强为P1。
,
根据玻意尔定律可得:
,
解得:
;
(2)气体温度不变,则内能不变,压缩气体,外界对气体做功,根据热力学第一定律,可知气体放热。
答:(1)活塞被固定在A处时,缸内气体的压强;
(2)整个过程中,缸内气体是吸热;
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