Question

【题目】如图甲所示，用面积S=10cm2的活塞在汽缸内封闭着定质量的理想气体，活塞上放一砝码，活塞和砝码的总质量m=2kg，开始时汽缸内的气体的温度T1=300K，缸内气体的高度h=40cm，现对缸内气体缓慢加热使缸内气体的温度升高到T2=400K，已知加热过程中气体吸收的热量Q=420J，外界大气压强为p0=10×105Pa，重力加速度g取I0m/s2。求：

①加热过程活塞上升的高度△h；

②加热过程中被封闭气体内能的变化△U。

Answer 1

【答案】① ②

【解析】

①采用缓慢升温的方法使活塞与汽缸脱离前，缸内气体的压强由受力分析得到:

由盖吕萨克定律得到：

代入数据解得：；

②气体膨胀对外做功为：

代入数据解得：

根据热力学第一定律有：

因为其他发生的是等压变化，故气体膨胀做的是负功

所以气体内能的变化为。