题目内容
【题目】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。已知外界大气压强为p0
，活塞的横截面积为S，质量为m= p0S/4g
，与容器底部相距h，此时封闭气体的温度为T0，现在活塞上放置一质量与活塞质量相等的物块，再次平衡后活塞与容器底部相距9h/10，接下来通过电热丝缓慢加热气体，气体吸收热量Q时，活塞再次回到原初始位置。重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦。求：
(1)活塞上放置物块再次平衡后，气体的温度；
(2)加热过程中气体的内能增加量。
【答案】（1）
（2）
【解析】（1）对活塞由平衡条件可知封闭气体的压强为：P1＝
P0=1.25P0T1=T0V1=hS
活塞上放物块后根据平衡得封闭气体的压强为：P2＝
P0=1.5P0V2＝
hS=0.9hS
由理想气体方程得
解得：T＝
T0=1.08T0
（2）．加热过程气体对外做功为：W=P2△V＝P0(hh)s＝
=-0.15P0hS
由热力学第一定律△E=W+Q得：
加热过程中气体的内能增加量：△E＝Q+W＝Q=Q-0.15P0hS
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