题目内容
【题目】如图所示,一绝热气缸竖直放置,一定质量的理想气体被活塞封闭于气缸中,绝热活塞质量为m、横截面积为S,不计厚度,且与气缸壁之间没有摩擦。开始时活塞被销子K固定于距气缸底部高度为h1的A位置,气体温度为T1,压强为p1,现拔掉销子,活塞下降到距气缸底部高度为h2的B位置时停下,已知大气压强为p0,重力加速度为g。
(i)求此时气体温度TB;
(ii)若再用电热丝给气体缓慢加热,使活塞上升到距气缸底部高度为h3的C位置时停下,求活塞上升过程中气体对活塞做的功。
【答案】(i)(ii)
【解析】(i)活塞在A位置时,pA=p1,VA=Sh1,TA=T1
活塞在B位置时;VB=Sh2
压强为
由理想气体状态方程得:
解得:
(ii)活塞由B位置上升到C位置的过程为等压过程气体对活塞的压力一直为
气体对活塞做的功为
解得:
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