题目内容
如图，一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，气体最初的体积为V0，气体最初的压强为
；气缸内壁光滑且缸壁是导热的．开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，设周围环境温度保持不变，已知大气压强为P0，重力加速度为g．求：
①活塞停在B点时缸内封闭气体的体积V；
②整个过程中通过缸壁传递的热量Q（一定质量理想气体的内能仅由温度决定）．
| p0 |
| 2 |
①活塞停在B点时缸内封闭气体的体积V；
②整个过程中通过缸壁传递的热量Q（一定质量理想气体的内能仅由温度决定）．
①活塞在B处时，对活塞B，
由平衡条件得：p0S+mg=pBs，
解得，气体压强：pB=p0+
，
pA=
，VA=V0，pB=p0+
，
活塞从A到B过程，由玻意耳定律：pAVA=pBVB，
解得：VB=
；
②活塞下降的高度：h=
-
，
活塞下降过程，外界对气体做功：
W=Fh=pBSh=
+
，
由于气体的温度不变，内能的变化：△E=0，
由热力学第一定律可知：△U=W+Q，
Q=-（
+
），负号表示气体对外放出热量；
答：①活塞停在B点时缸内封闭气体的体积为
；
②整个过程中通过缸壁放出的热量为
+
．
由平衡条件得：p0S+mg=pBs，
解得，气体压强：pB=p0+
| mg |
| S |
pA=
| p0 |
| 2 |
| mg |
| S |
活塞从A到B过程，由玻意耳定律：pAVA=pBVB，
解得：VB=
| p0V0S |
| 2(p0S+mg) |
②活塞下降的高度：h=
| V0 |
| S |
| VB |
| S |
活塞下降过程，外界对气体做功：
W=Fh=pBSh=
| p0V0 |
| 2 |
| mgV0 |
| S |
由于气体的温度不变，内能的变化：△E=0，
由热力学第一定律可知：△U=W+Q，
Q=-（
| p0V0 |
| 2 |
| mgV0 |
| S |
答：①活塞停在B点时缸内封闭气体的体积为
| p0V0S |
| 2(p0S+mg) |
②整个过程中通过缸壁放出的热量为
| p0V0 |
| 2 |
| mgV0 |
| S |
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图线，说明可得到什么结论。
=20
，
=10
Pa．
）．