Question

【題目】如圖所示，汽缸內封閉一定質量的某種理想氣體，活塞通過滑輪和一重物連接并保持平衡，已知活塞距缸口h=50cm，活塞面積S=10cm2，封閉氣體的體積為V1=1 500cm3，溫度0℃，大氣壓強p0=1.0×105 Pa，物體重G=50N，活塞重力及一切摩擦不計．緩慢升高環境溫度，封閉氣體吸收了Q=60J的熱量，使活塞剛好升到缸口．求：

（1）活塞剛好升到缸口時，氣體的溫度是多少？

（2）汽缸內氣體對外界做多少功？

（3）氣體內能的變化？

Answer 1

【答案】（1）364K（2）25J（3）35J

【解析】（1）封閉氣體初態： ，

末態： ．

緩慢升高環境溫度，封閉氣體做等壓變化．由

解出T2=364K

（2）設封閉氣體做等壓變化的壓強為p，

對活塞：

汽缸內氣體對外界做功

聯立解得

（3）由熱力學第一定律得，汽缸內氣體內能的變化

解得，故汽缸內的氣體內能增加了35J．