题目内容
如图所示,一圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m,横截面积为S,此时活塞处于平衡状态,气体的温度为T1。现通过电热丝缓慢加热气体,在气体吸收热量为Q的过程中,气体对活塞做功的大小为W。已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计活塞与气缸的摩擦。求:
①气体的压强;
②加热过程中气体的内能增加量;
③现停止对气体加热,同时在活塞上缓慢添加沙粒,当添加沙粒的质量为m0时,活塞恰好回到原来的位置,求此时气体的温度。
解析:①由力的平衡可知,气体的压强:p1=p0+ 2分
②由热力学第一定律可知,加热过程中气体的内能增加量ΔU=Q-W 2分
③末状态气体的压强:p2=p0+ 1分
由于气体的初始状态和末状态体积相同,由查理定律知= 2分
可得T2=T1 2分
练习册系列答案
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(1)如图所示,一圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体.活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距H.现通过电热丝缓慢加热气体,活塞逐渐上升,活塞与缸壁间摩擦不计.下列说法正确的是_______________
A.上述过程气体做等压膨胀,温度升高 |
B.上述过程气体做绝热膨胀,温度升高 |
C.气体的吸收热量大于它对外做功,内能增加 |
D.气体吸收的热量等于它对外做功,内能不变 |