Question

（2013?扬州模拟）如图所示，在一个质量为M、横截面积为S的圆柱形导热气缸中，用活塞封闭了一部分空气，

（2013?扬州模拟）如图所示，在一个质量为M、横截面积为S的圆柱形导热气缸中，用活塞封闭了一部分空气，气体的体积为V0，活塞与气缸壁间密封且光滑，一弹簧秤连接在活塞上，将整个气缸悬吊在天花板上．当外界气温升高（大气压保持为p0）时，则弹簧秤的示数______（填“变大”、“变小”或“不变”），如在该过程中气体从外界吸收的热量为Q，且气体的体积的变化量为V02，则气体的内能增加量为______．

Answer 1

①对整体受力分析，受弹力，大气压力（合力为零），重力．由受力平衡可得：
F=Mg
②对活塞受力分析，其受弹力，外界大气压力，内部大气压力，设内部气体压强为P，则：
F+Ps=P₀s
解得：P＝P0?

Mg

s

故体积增大

V0

2

，气缸对外做功为：
W＝P

V0

2

＝(P0?

Mg

s

)?

V0

2

由能量转化和守恒可得：
△U＝Q?W＝Q?(P0?

Mg

s

)?

V0

2

故答案为：不变，Q?(p0?

Mg

S

)?

V0

2

．