题目内容
【题目】如图所示，导热性能良好的气缸开口向上，用轻质活塞封闭有体积为V0的理想气体，外界大气压强为p0，环境温度为T0，轻质活塞横截面积为S，与气缸之间的摩擦不计。现在活塞上面放一质量为m的物块，活塞缓慢下移，并最终静止在某一位置。重力加速度为g，求：
（i）活塞静止时，离气缸底端的距离是多少?
（ii）如果拿掉物块，要保持活塞位置不变，环境温度需要改变到多少?气缸吸热还是放热?
【答案】（i）
（ii）
；气体向外放热
【解析】（i）放上物块并稳定后，由平衡条件得
达到稳定过程，根据玻意耳定律得p0V0=pSx
解得
（ii）拿掉物块后的稳定过程，根据查理定律得
解得
理想气体温度降低，根据热力学第一定律ΔU=Q+W知，气体向外放热
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