题目内容

如图是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置,开始时封闭的空气柱长度为20cm,人用竖直向下的力F压活塞,使空气柱长度变为原来的一半,人对活塞做功10J,大气压强为P0=1×105Pa,不计活塞的重力。问:

①若用足够长的时间缓慢压缩,求压缩后气体的压强多大?
②若以适当的速度压缩气体,此过程气体向外散失的热量为2J,则气体的内能增加多少?(活塞的横截面积S=1cm2
(1)2×105Pa(2)9J
①设压缩后气体的压强为P,活塞的横截面积为S,l0=20cm,l=10cm,V0=l0S,V=lS,缓慢压缩,气体温度不变,由玻意耳定律:P0V0=PV(3分)
解出:p=2×105Pa (2分)
②大气压力对活塞做功W1=P0S(l0-l)=1J,人做功W2=10J,(1分)
由热力学第一定律:△U=W1+W2+Q (2分)
将Q=-2J等代入,解出△U=9J (2分)
练习册系列答案
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