题目内容
如图所示，质量为m=10kg的活塞将一定质量的理想气体密封在气缸中，开始时活塞距气缸底高度h1=40cm．此时气体的温度T1=300K．现缓慢给气体加热，气体吸收的热量Q=420J，活塞上升到距气缸底h2=60cm．已知活塞面积S=50cm2，大气压强P0=1．O×10Pa，不计活塞与气缸之间的摩擦，g取lOm/s2．求（1）当活塞上升到距气缸底h2时，气体的温度T2
（2）给气体加热的过程中，气体增加的内能△U．
分析：（1）气体做等压变化，找出初末状态的状态参量，根据盖?吕萨克定律列方程求解．
（2）加热的过程中内能的变化可由热力学第一定律讨论．
（2）加热的过程中内能的变化可由热力学第一定律讨论．
解答：解：（1）气缸内封闭气体发生等压变化，根据盖?吕萨克定律得
=
…①
代入得：
=
解得，T2=45OK
（2）P=P0+
=1.2×105Pa…②
气体对外界做功 W=-P△V=-120J…③
根据热力学第一定律得△U=W+Q=300J…④
答：
（1）当活塞上升到距气缸底h2时，气体的温度T2为450K．
（2）给气体加热的过程中，气体增加的内能△U为300J．
| V1 |
| T1 |
| V2 |
| T2 |
代入得：
| 0.4S |
| 300 |
| 0.6S |
| T2 |
解得，T2=45OK
（2）P=P0+
| mg |
| s |
气体对外界做功 W=-P△V=-120J…③
根据热力学第一定律得△U=W+Q=300J…④
答：
（1）当活塞上升到距气缸底h2时，气体的温度T2为450K．
（2）给气体加热的过程中，气体增加的内能△U为300J．
点评：此题考查理想气体状态方程和热力学第一定律，分析好状态参量列式计算即可．
练习册系列答案
相关题目
如图所示，质量为m的球，被长为L的细绳吊起处于静止状态．现对小球施加水平向右的恒力F，小球开始向右运动，当细绳与竖直方向的夹角为60°，小球速度恰好为0（ ）
（2010?黑龙江模拟）（按题目要求作答，写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不得分）
（2005?青浦区模拟）如图所示，质量为m的带电金属小球，用绝缘细线与质量为M（M=2m）的不带电木球相连，两球恰能在竖直向上的足够大且场强为E的匀强电场中，以速度v匀速竖直向上运动，当木球升至a点时，细线突然断裂，木球升至b点时速度为零．则木球速度为零时，金属球的速度大小为
（2003?徐州一模）如图所示，质量为M的木板可以沿倾角为α的固定斜面无摩擦地滑下，欲使木板静止在斜面上，木板上质量为m的人应以多大的加速度向下奔跑？