题目内容
如图,体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞;气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体.p0和T0分别为大气的压强和温度.已知:气体内能U与温度T的关系为U=αT,α为正的常量;容器内气体的所有变化过程都是缓慢的.求:
①气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1;
②在活塞下降过程中,气缸内气体放出的热量Q.
①气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1;
②在活塞下降过程中,气缸内气体放出的热量Q.
(2)①V ②p0V+αT0
试题分析:①在气体由压强p=1.2p0下降到p0的过程中,气体体积不变,温度由T=2.4T0变为T1.由查理定律得①
在气体温度由T1变为T0的过程中,体积由V减小到V1,气体压强不变.由盖·吕萨克定律得②
V1=V③
②在活塞下降过程中,活塞对气体做的功为W=p0(V-V1)④
在这一过程中,气体内能的减少为ΔU=α(T1-T0)⑤
由热力学第一定律得,气缸内气体放出的热量为Q=W+ΔU⑥
由②③④⑤⑥式得Q=p0V+αT0⑦
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