题目内容
【题目】如图所示,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;汽缸内壁光滑且缸是导热的。开始活塞被固定,打开周定螺栓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p,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。
【答案】(1)(2)
【解析】
(1)活塞在B处时,对活塞B,
由平衡条件得:p0S+mg=pS,
解得气体压强:p=p0+,
活塞从A到B过程,由玻意耳定律:p0V0=pV,
解得: ;
(2)活塞下降过程,外界对气体做功,而气体的温度不变,则内能不变,E=0,由能量守恒可得:
活塞下降的高度:
通过缸壁传递的热量: .
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