Question

如图所示，用轻质活塞在气缸内封闭一定质量理想气体，活塞与气缸壁间摩擦忽略不计，开始时活塞距气缸底高度h₁=0.50m．给气缸加热，活塞缓慢上升到距离气缸底h₂=0.80m处，同时缸内气体吸收Q=450J的热量．已知活塞横截面积S=5.0×10^-3 m²，大气压强p₀=1.0×10⁵ Pa．求：
①缸内气体对活塞所做的功W；
②此过程中缸内气体增加的内能△U．

Answer 1

分析：①活塞缓慢上升为等压过程，由功的表达式求解即可．
②由热力学第一定律△u=W+Q可求．

解答：解：①活塞缓慢上升，视为等压过程，
   则气体对活塞做功 W=F△h=p₀S△h=150J       
 ②根据热力学定律△U=W+Q=-150+450=300J    
答：①缸内气体对活塞所做的功为150J
   ②此过程中缸内气体增加的内能△U=300J

点评：基本公式的应用，明确做功与热量的正负的确定是解题的关键．