题目内容
【题目】某密闭绝热“U”形气缸开口向上竖直放置,通过置于底部的电热丝缓慢加热缸内的理想气体,使绝热活塞由A位置缓慢到达B位置,如图甲所示。在此过程中,缸内气体的温度-体积图像(
图像)如图乙所示。已知活塞质量
、横截面积
,大气压强
,忽略活塞与气缸璧之间的摩擦,重力加速度
:
(1)求缸内气体的压强;
(2)求活塞到达位置B时缸内气体的温度;
(3)若一定质量的理想气体的内能与热力学温度成正比,活塞在A位置时缸内气体的内能为
J。求活塞由A位置运动到B位置的过程中缸内气体从电热丝吸收的总热量。
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【答案】(1)
Pa;(2)
K;(3)68J
【解析】
(1)活塞从
到
,以活塞为研究对象,由平衡条件得
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解得
Pa
(2)由图乙可知
,
,
K
气体做等压变化,则有
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解得
K
(3)由气体的内能与热力学温度成正比
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解得状态
时气体的内能为
J
内能的变化
J
外界对气体做功
J
由热力学第一定律
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得气体变化过程中从电热丝吸收的总热量为
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