Question

（2013?郑州二模）如图所示，倒悬的导热气缸中封闭着一定质量的理想气体．轻质活塞可无摩擦上下移动，活塞的横截面积为S，活塞的下面吊着一个重量为G的物体，大气压强恒为

p

0

．起初环境的热力学温度为

T

0

时，活塞到气缸底面的距离为L．当环境温度逐渐升高，导致活塞缓慢下降，该过程中活塞下降了0.1L，气缸中的气体吸收的热量为Q．求：
①气缸内部气体内能的增量U；
②最终的环境温度T．

Answer 1

分析：①根据热力学第一定律公式△U=W+Q列式求解；
②气体等压膨胀，根据盖?吕萨克定律列式求解即可．

解答：解：①气体等压膨胀，外界对气体做功为：W=-P₀S?0.1L=-0.1P₀SL；
气体吸收热量为Q；
根据热力学第一定律，气体内能的增量为：U=W+Q=Q-0.1P₀SL；
②气体等压膨胀，根据盖?吕萨克定律，有：

L

T0

=

1.1L

T

解得：T=1.1T₀
答：①气缸内部气体内能的增量U为Q-0.1P₀SL；
②最终的环境温度T为1.1T₀．

点评：本题关键是明确气体是等压膨胀，运用热力学第一定律和盖?吕萨克定律列式求解．