Question

【题目】如图所示，一轻活塞将体积为V、温度为2T0的理想气体，密封在内壁光滑的圆柱形导热气缸内．已知大气压强为p0 ， 大气的温度为T0 ， 气体内能U与温度的关系为U=aT（a为正常数）．在气缸内气体温度缓慢降为T0的过程中，求：

①气体内能减少量△U；
②气体放出的热量Q．

Answer 1

【答案】解：①由题意可知气体内能U与温度的关系为U=aT，所以开始时气体的内能：U1=a2T0

末状态：U2=aT0；

内能的减小：△U=U2﹣U1=aT0

②设温度降低后的体积为V′，由查理定律则：

外界对气体做功：W=P0（V﹣V′）

热力学第一定律：△U=W+Q

解得：Q=

答：①气体内能减少量△U是aT0；

②气体放出的热量是 ．

【解析】（1）根据题目中给出的内能与温度之间的关系，直接求出内能的变化量。
（2）温度降低后气体做等压变化，根据理想气体状态参量方程，以及热力学第一定律联立求解！。