题目内容
有一导热气缸，缸内有一定质量的密封活塞，气缸内密封一部分稀薄气体，如图气缸水平放置时，活塞距离气缸底部的距离为 L，现将气缸竖立起来，活塞缓慢下降，稳定后，活塞距离气缸底部的距离为
，若气缸活塞的横截面积为 S，大气压强为Pa．（1）求活塞的质量；
（2）当气缸竖起，活塞缓慢下降过程中，判断气缸内气体是吸热还是放热，并简述原因．
【答案】分析：（1）被封闭气体做等温变化，求出气缸平放和竖直放置时气体压强，根据等温变化列方程即可求解．
（2）判断出该过程中气体内能的变化以及气体做功情况，根据热力学第一定律即可正确求解．
解答：解：（1）气缸平放时，被封闭气体压强和体积分别为：P1=Pa，V1=LS ①
气缸竖直放置时，压强和体积为：
，
②
由玻意耳定律：P1V1=P2V2 ③
联立①②③解得：
．
故活塞的质量为：
．
（2）气体等温变化，内能不变，活塞下降过程对气体做功，根据热力学第一定律可知气体放热．
故气体放热，原因为：内能不变，活塞下降过程对气体做功，根据热力学第一定律可知气体放热．
点评：本题考查了气态方程和热力学第一定律的应用，比较简单，注意正确选取状态并求出状态参量．
（2）判断出该过程中气体内能的变化以及气体做功情况，根据热力学第一定律即可正确求解．
解答：解：（1）气缸平放时，被封闭气体压强和体积分别为：P1=Pa，V1=LS ①
气缸竖直放置时，压强和体积为：
， ②由玻意耳定律：P1V1=P2V2 ③
联立①②③解得：
．故活塞的质量为：
．（2）气体等温变化，内能不变，活塞下降过程对气体做功，根据热力学第一定律可知气体放热．
故气体放热，原因为：内能不变，活塞下降过程对气体做功，根据热力学第一定律可知气体放热．
点评：本题考查了气态方程和热力学第一定律的应用，比较简单，注意正确选取状态并求出状态参量．
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（1）以下说法正确的是
有一导热气缸，缸内有一定质量的密封活塞，气缸内密封一部分稀薄气体，如图气缸水平放置时，活塞距离气缸底部的距离为 L，现将气缸竖立起来，活塞缓慢下降，稳定后，活塞距离气缸底部的距离为
，若气缸活塞的横截面积为 S，大气压强为
．