题目内容
【题目】如图所示，内壁光滑的绝热圆柱形气缸直立在水平地面上，容积为2V0，一厚度可忽略的绝热轻活塞密封一定质量的某理想气体，在缸口处有固定卡环，使活塞不会从气缸中顶出。现活塞位于气缸中央，此时该气体温度为T0、密度为ρ，已知摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，大气压强为p0，气缸密封良好。
(1)求气缸内气体分子的总个数N；
(2)现利用电阻丝对气体缓慢加热，使活塞缓慢上升，求气体温度升高到3T0时的压强p；
(3)该气体温度升高到3T0过程中，吸收的热量为Q，求此过程中气体内能的变化量ΔU。
【答案】(1)
；(2)
；(3)
【解析】
(1)气缸内气体分子的总个数
(2)活塞到达缸口固定卡环之前压强不变，由盖—吕萨克定律得
活塞到达缸口被卡住后气体体积不变，由查理定律得
联立可得
(3)在该气体温度升高到3T0过程中，气体对外做功为
由热力学第一定律可得,此过程中气体内能的变化量为
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