题目内容

(2013?郴州二模)如图所示,教室内用截面积为O.2m2的绝热活塞,将一定质量的理想气体封闭 在圆柱形汽缸内,活塞与汽缸之间无摩擦.a状态是汽缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态,活塞离汽缸底部的局度为0.6m;b状态是汽缸从容器中移出后达到的平衡状态,活塞离 汽缸底部的高度为0.65m.设室内大气压强始终 保持1.0×105Pa,忽略活塞质量.
①求教室内的温度;
②若气体从a状态变化到b状态的过程中,内能增加了56OJ,求此过程中气体吸收的热量.
分析:由封闭气体压强可知内部气体压强不变,则由温度的变化可知体积的变化;由热力学第一定律可知气体吸热还是放热.
解答:解:(1)由题意知气体是等压变化,设教室温度为T2
V1
T1
=
V2
T2

T2=
V2T1
V2
=
0.2×0.65×273
0.2×0.6
=295.75K
(2)气体对外做功为W=P0s(h2-h1)=1×105×0.2×(0.65-0.6)J=103J
由热力学第一定律得
Q=△U-W=560J-(-1000)J=1560J
答:①求教室内的温度295.75K;
②此过程中气体吸收的热量为1560J.
点评:气体状态方程的灵活运用,确做功与热量的正负的确定是解题的关键
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