Question

【题目】如图甲所示，质量为m = 2 kg的绝热活塞将一定质量的理想气体封闭在上端开口直立圆筒形绝热的汽缸中，活塞横截面积，可沿汽缸无摩擦滑动且不漏气，开始活塞处于A位置时汽缸内气体的内能为，现通过电热丝缓慢加热气体，直到活塞缓慢到达位置B，在此过程中，缸内气体的V T图像如图乙所示。已知大气压，g取10 m/s2，一定质量理想气体内能与其热力学温度成正比，求：

①汽缸内气体的压强和活塞处于B位置时汽缸内气体的热力学温度；

②活塞由A位置缓慢到达B位置，汽缸内气体变化过程中从电热丝吸收的总热量。

Answer 1

【答案】①1.4 × 105 Pa，450 K；②73 J

【解析】

①活塞从A位置缓慢到B位置，活塞受力平衡，气体为等压变化，以活塞为研究对象

解得

由盖—吕萨克定律有

代入数据解得

②由气体的内能与热力学温度成正比

解得

外界对气体做功

由热力学第一定律

可得气体变化过程中从电热丝吸收的总热量为。