题目内容
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．活塞的质量为m，横截面积为S，此时活塞处于平衡状态，气体的温度为T1．现通过电热丝缓慢加热气体，在气体吸收热量为Q的过程中，气体对活塞做功的大小为W．已知大气压强为p，重力加g，不计活塞与气缸的摩擦．求：（1）气体的压强；
（2）加热过程中气体的内能增加量；
（3）现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的质量为m时，活塞恰好回到原来的位置，求此时气体的温度．
【答案】分析：（1）由题，活塞处于平衡状态，根据平衡条件列式求气体的压强；
（2）根据热力学第一定律求得气体的内能增加量；
（3）当添加砂粒的质量为m时，活塞恰好回到原来的位置，再以活塞为研究对象，由平衡条件求得封闭气体的压强，由查理定律列式求此时气体的温度．
解答：解：（1）活塞处于平衡状态，由力的平衡可知，p1S=pS+mg，解得气体的压强p1=
（2）由热力学第一定律可知，加热过程中气体的内能增加量
△U=Q-W
（3）末状态时，再对活塞研究，得到气体的压强 p2=p+
由于气体的初始状态和末状态体积相同，由查理定律
=
可得：T2=
答：
（1）气体的压强是
；
（2）加热过程中气体的内能增加量是Q-W；
（3）此时气体的温度是
．
点评：（1）确做功与热量的正负的确定是解题的关键；（2）对气体正确地进行受力分析，求得两个状态的压强是解题的关键．属于中档题．
（2）根据热力学第一定律求得气体的内能增加量；
（3）当添加砂粒的质量为m时，活塞恰好回到原来的位置，再以活塞为研究对象，由平衡条件求得封闭气体的压强，由查理定律列式求此时气体的温度．
解答：解：（1）活塞处于平衡状态，由力的平衡可知，p1S=pS+mg，解得气体的压强p1=
（2）由热力学第一定律可知，加热过程中气体的内能增加量
△U=Q-W
（3）末状态时，再对活塞研究，得到气体的压强 p2=p+
由于气体的初始状态和末状态体积相同，由查理定律
=可得：T2=
答：
（1）气体的压强是
；（2）加热过程中气体的内能增加量是Q-W；
（3）此时气体的温度是
．点评：（1）确做功与热量的正负的确定是解题的关键；（2）对气体正确地进行受力分析，求得两个状态的压强是解题的关键．属于中档题．
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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，活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h．现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，活塞上升高度h，此时气体的温度为T1．已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦．求：
如图所示，一圆柱形绝热容器竖直放置，通过绝热活塞封闭着摄氏温度为t1的理想气体，活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h1．现通过电热丝给气体加热一段时间，使其温度上升到t2，若这段时间内气体吸收的热量为Q，已知大气压强为P0，重力加速度为g，求：
（1）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．活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距H．现通过电热丝缓慢加热气体，活塞逐渐上升，活塞与缸壁间摩擦不计．下列说法正确的是_______________
| A．上述过程气体做等压膨胀，温度升高 |
| B．上述过程气体做绝热膨胀，温度升高 |
| C．气体的吸收热量大于它对外做功，内能增加 |
| D．气体吸收的热量等于它对外做功，内能不变 |