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L1(如图甲所示)。现将气缸旋转180°悬挂缸底静止(如图乙所示)，已知大气压强为P0，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：

(i)图乙中空气柱的长度；

(ii)从图甲到图乙，气体吸热还是放热，并说明理由。

Answer 1

【答案】（1） （2） 放出

【解析】（i）对气缸内气体处于甲状态时，压强

处于乙状态时，气体的压强为

根据玻意耳定律可得

解得

（ii）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。