Question

【题目】某同学设计的气压升降机如图所示，竖直圆柱形汽缸用活塞封闭了一定质量的气体，汽缸内壁光滑，活塞与内壁接触紧密无气体泄漏，活塞横截面积为S，活塞及其上方装置总重力，活塞停在内壁的小支架上，与缸底的距离为H，气体温度为T0，压强为大气压强p0．现给电热丝通电，经过一段时间，活塞缓慢上升．上述过程中，气体可视为理想气体，若整个过程中封闭气体内能的变化为△U，求：

①气体的最高温度T；

②整个过程中气体吸收的热量Q。

Answer 1

【答案】①T＝2T0。②

【解析】

①气体先等容变化至压强为，设温度升高至T1，则；

接着等压膨胀至体积为（H+h）S，设温度升高至T，则；

联立解得T＝2T0。

②全过程中外界对气体做的功

由热力学第一定律有△U＝Q+W

解得