Question

【题目】如图甲所示，竖直放置的气缸高H=18cm，距缸底h=11cm的光滑内壁上安装有小支架，质量m=1kg，横截面积S=110-3m2的活塞静置于支架上。缸内封闭了一定质量的理想气体，气体的温度to=27°C，压强等于大气压强po=1.0105Pa。活塞与内壁接触紧密。现对密闭气体缓慢加热，使气体温度最终升高至T=450K，此过程气体内能增加了13.6J，热力学温度与摄氏温度之间的数量关系取T=t+273，重力加速度g取10m/s2。求：

(1)在缓慢加热过程中，活塞刚要离开小支架时的气体温度T；

(2)在如图乙所示的p—V图上，画出整个过程中汽缸内气体的状态变化；

(3)整个过程气体吸收的热量Q。

Answer 1

【答案】(1)330K；(2)见解析；(3)18J

【解析】

(1)当活塞刚要离开小支架时

解得

活塞离开支架前气体等容变化，有

解得

(2)活塞离开支架后气体等压变化，即

解得

则

作图像如下

(3)气体对外做功

由

解得