Question

【题目】如图所示，用轻质活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间摩擦忽略不计，开始时活塞距离汽缸底部高度h1=0.50m，气体的温度t1=27℃．给汽缸缓慢加热至t2=207℃，活塞缓慢上升到距离汽缸底某一高度h2处，此过程中缸内气体增加的内能△U=300J．已知大气压强p0=1.0×105Pa，活塞横截面积S=5.0×10﹣3m2．求：

（ⅰ）活塞距离汽缸底部的高度h2；

（ⅱ）此过程中缸内气体吸收的热量Q．

Answer 1

【答案】 ①0.80m ②450 J

【解析】

试题分析: ①气体做等压变化，根据气态方程可得，解得h2＝0.80m

②在气体膨胀的过程中，气体对外做功为

W0＝pΔV＝1.0×105×(0.80－0.50)×5.0×10－3J＝150 J

根据热力学第一定律可得气体内能的变化为

ΔU＝W＋Q，得Q＝ΔU+W0＝450 J