Question

【题目】如图所示,用质量m=2kg的绝热活塞在绝热汽缸内封闭一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁间摩擦力忽略不计，开始时活寒距离汽缸底部的高度h1=0.2m，气体的温度t1=27℃；现用汽缸内一电热丝(未画出)给气体缓慢加热，加热至t2=177℃,活塞缓慢上升到距离汽缸底某高度h2处，此过程中被封闭气体吸收的热量为3000J。已知大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2，活塞截面积S=4.0×10-4m2.求：

（1）初始时汽缸内气体的压强p和缓慢加热后活塞距离汽缸底部的高度h2；

（2）此过程中气体内能的变化量△U

Answer 1

【答案】(1)(2)

【解析】

（1）对活塞受力分析可知：

解得

对气体经过的是等压过程，则由盖吕萨克定律：

解得

h2=0.3m

（2）此过程中气体对外做功：

根据可得

此过程中气体内能增加2994J。