题目内容
【题目】如图所示，横截面积为S，质量为M的活塞在气缸内封闭着一定质量的理想气体，现对气缸内气体缓慢加热，使其温度从T1升高了T，气柱的高度增加了ΔL，吸收的热量为Q，不计气缸与活塞的摩擦，外界大气压强为p0，重力加速度为g，求：
①此加热过程中气体内能增加了多少？
②若保持缸内气体温度不变，再在活塞上放一砝码，如图所示，使缸内气体的体积又恢复到初始状态，则放砝码的质量为多少？
【答案】①
②
【解析】①设缸内气体的温度为
时压强为
，活塞受重力、大气压力和缸内气体的压力作用而平衡，得到： 
气体膨胀对外界做功为： 
根据热力学第一定律得到： 
联立可以得到： 
②设放入砝码的质量为m，缸内气体的温度为
时压强为
，系统受重力、大气压力和缸内气体的压力作用而平衡，得到： 
根据查理定律： 
联立可以得到： 
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