题目内容
如图所示,一圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体,当气体吸收热量Q时,活塞上升上h,此时气体的温为T1。已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计活塞与气缸的摩擦,求:
(1)气体的压强。
(2)加热过程中气体的内能增加量。
(3)现停止对气体加热,同时在活塞上缓慢添加砂粒,当添加砂粒的质量为m0时,活塞恰好回到原来的位置,求此时气体的温度。
解:(1)取活塞为研究对象,由受力平衡得
① (2)气体对外做功
② 由热力学第一定律得
③ 解得
④ (3)设活塞回到原位置时,气体的温度为T2 则
⑤ 由气态方程
⑥
解得
⑦
练习册系列答案
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(1)如图所示,一圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体.活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距H.现通过电热丝缓慢加热气体,活塞逐渐上升,活塞与缸壁间摩擦不计.下列说法正确的是_______________![]()
| A.上述过程气体做等压膨胀,温度升高 |
| B.上述过程气体做绝热膨胀,温度升高 |
| C.气体的吸收热量大于它对外做功,内能增加 |
| D.气体吸收的热量等于它对外做功,内能不变 |