Question

如图所示，质量为m=10kg的活塞将一定质量的理想气体密封在气缸中，开始时活塞距气缸底高度h 1 =40cm．此

如图所示，质量为m=10kg的活塞将一定质量的理想气体密封在气缸中，开始时活塞距气缸底高度h 1 =40cm．此时气体的温度T 1 =300K．现缓慢给气体加热，气体吸收的热量Q=420J，活塞上升到距气缸底h 2 =60cm．已知活塞面积S=50cm 2 ，大气压强P 0 =1．O×10Pa，不计活塞与气缸之间的摩擦，g取lOm/s 2 ．求（1）当活塞上升到距气缸底h 2 时，气体的温度T 2 （2）给气体加热的过程中，气体增加的内能△U．

Answer 1

（1）气缸内封闭气体发生等压变化，根据盖?吕萨克定律得 V 1 T 1 = V 2 T 2 … ① 代入得： 0.4S 300 = 0.6S T 2 解得，T 2 =45OK            （2） P= P 0 + mg s =1.2×1 0 5 P a … ② 气体对外界做功 W=-P△V=-120J…③ 根据热力学第一定律得△U=W+Q=300J…④ 答： （1）当活塞上升到距气缸底h 2 时，气体的温度T 2 为450K． （2）给气体加热的过程中，气体增加的内能△U为300J．