Question

【题目】如图所示，一质量为2m的气缸，用质量为m的活塞封有一定质量的理想气体，当气缸开口向上且通过活塞悬挂静止时，空气柱长度为如图甲所示现将气缸旋转悬挂缸底静止如图乙所示，已知大气压强为，活塞的横截面积为S，气缸与活塞之间不漏气且无摩擦，整个过程封闭气体温度不变求：

图乙中空气柱的长度；

从图甲到图乙，气体吸热还是放热，并说明理由．

Answer 1

【答案】； 从图甲到图乙，气体放热

【解析】

求出汽缸内的气体处于甲、乙两状态气体的压强，根据玻意耳定律求出图乙中空气柱的长度；

根据热力学第一定律分析气体的吸放热情况。

汽缸内气体处于甲状态时，压强

处于乙状态时，气体的压强为

由玻意耳定律可得：

解得：

气体从状态甲变化到状态乙，气体温度相同，内能相同，由于体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体要放出热量。