Question

高二物理最后一道大题！难！求各位大哥大姐帮忙！

一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内，活塞相对于底部的高度为h，可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完时，活塞下降了h/4。再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界天气的压强和温度始终保持不变，在第二次倒沙子的过程中外界对气体做功145J，封闭气体吸热还是放热，热量是多少？

Answer 1

设大气压强p，活塞面积s，设一小盒沙质量为m，根据热力学第一定律，外界对气体做功，内能不变，封闭气体放热
又psh=（p+mg/s）s（3h/4）得mg=ps/3
psh=（p+2mg/s）sH,得最终气体高度H=3h/5
第二次倒沙子的过程中外界对气体做功145J
所以（p+2mg/s）s（3h/4-3h/5）=145J将
mg=ps/3代入得psh=1740J
第一次倒沙子的过程中外界对气体做功
w1=（p+mg/s）s（h/4）=psh/3=580J
封闭气体放热Q=w1+145J=725J