题目内容
如图所示，用导热性能良好的气缸和活塞封闭一定质量的理想气体，气体的体积V1=8.0×10-3m3，温度T1=4.0×102K．现使外界环境温度缓慢降低至T2，此时气体的体积变为V2，此过程中气体放出热量7.0×102J，内能减少了5.0×102J．不计活塞的质量及活塞与气缸间的摩擦，外界大气压强p0=1.0×105Pa．求：（1）V2的值；
（2）T2的值．
分析：由题，气缸导热性能良好，气缸内气体的温度与环境温度相同，使外界环境温度缓慢降低的过程中，气体发生等压变化．根据气体放出热量700J，内能减少了500J，由热力学第一定律求出外界对气体做功W，根据W=P0（V1-V2），求出末态时所有气体的体积V2，根据盖?吕萨克定律求解T2．
解答：解：（1）设温度降低至T2时，气体的体积为V2，由于活塞的质量不计，则气缸内封闭气体的压强等于大气压．则，外界对气体做功：W=P0（V1-V2）
由热力学第一定律：△U=W+Q
联立解得：V2=6.0×10-3m3
（2）由于封闭气体发生等压变化，则由盖?吕萨克定律得：
=
代入数据解得：T2=3.0×102K
答：（1）V2的值6.0×10-3m3；
（2）T2的值3.0×102K．
由热力学第一定律：△U=W+Q
联立解得：V2=6.0×10-3m3
（2）由于封闭气体发生等压变化，则由盖?吕萨克定律得：
| V1 |
| T1 |
| V2 |
| T2 |
代入数据解得：T2=3.0×102K
答：（1）V2的值6.0×10-3m3；
（2）T2的值3.0×102K．
点评：本题分析清楚气体状态变化过程，明确气体的压强等于大气压是正确解题的关键．
练习册系列答案
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