题目内容
【题目】如图,体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞;气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2P0的理想气体.P0和T0分别为大气的压强和温度.已知:气体内能U与温度T的关系为U=aT,a为正的常量;容器内气体的所有变化过程都是缓慢的.求:
(1)气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1;
(2)在活塞下降过程中,气缸内气体放出的热量Q.
【答案】(1)气缸内气体与大气达到平衡时的体积为0.5V
(2)在活塞下降过程中,气缸内气体放出的热量为
【解析】解:(1)在气体由压缩P=1.2P0到P0时,V不变,温度由2.4T0变为T1,由查理定律得
得:T1=2T0
在气体温度由T1变为T0的过程中,体积由V减小到V1,气体压强不变,由着盖吕萨克定律得
解得:V1=0.5V
(2)活塞下降过程中,活塞对气体的功为W=P0(V﹣V1)
在这一过程中,气体内能的减少为△U=a(T1﹣T0)
由热力学第一定律得,气缸内气体放出的热量为Q=W+△U
得:Q=
答:(1)气缸内气体与大气达到平衡时的体积为0.5V
(2)在活塞下降过程中,气缸内气体放出的热量为
练习册系列答案
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