题目内容
如图，一深度为1m的圆柱形绝热气缸竖直放置，通过带有温度计的绝热活塞封闭着一定质量的理想气体A。活塞（连同温度计）的重力产生的压强为2×104Pa，活塞的横截面积为100cm2，图示时刻活塞处于静止平衡状态，气体的温度为27℃，与容器底部相距0.5m。现在通过电热丝缓慢加热气体，当电热丝产生的热量为1000J时，气体将活塞刚好推至缸口（尚未脱离气缸）并停止加热，此时气体温度稳定为T1。已知大气压强为1.0×105Pa，不计活塞厚度及活塞与气缸间的摩擦，不计理想气体的重力势能。
（i）推算活塞恰好在缸口时气体温度T1的值及加热过程中气体内能的改变量；
（ii）现用竖直方向的压力再将活塞缓慢压回到图示位置并保持静止平衡，此时温度计稳定显示为387℃，计算该时刻竖直压力的大小。
解：
（i）气体温度从T0＝300K加热到T的过程中，根据盖吕萨克定律得：
①
将h0＝0.5m，T0＝300K，h＝1m代入上式解得：
T1＝ 600K ②
在加热过程中，根据热力学第一定律
③
加热过程中气体对外界做功为：
④
结合③④解得：
400J ⑤
即内能增加了400J ⑥
（ii）在外加竖直方向压力作用下活塞回到初始位置的过程中，根据理想气体状态方程有：
⑦
回到初始位置时外加压力大小为：
⑧
结合⑦⑧得：
F=1440N ⑨
评分标准：本题共10分，其中①②③④⑤⑥⑧⑨各1分，⑦2分
考前必练系列答案
，根据纸带求小车的速度。当打点计时器打点A时小车的速度vA=____________，打点计时器打点B时小车的速度vB=_______________。
