Question

【題目】如圖所示，圓柱形氣缸內用活塞封閉了一定質量的理想氣體、氣缸的高度為、缸內的底面積為S，重力為G。彈簧下端固定在桌面上，上端連接活塞，活塞所在的平面始終水平。當熱力學溫度為時，缸內氣體高為，已知大氣壓強為，不計活塞摩擦及活塞與缸體的摩擦。現緩慢升溫至活塞剛要脫離氣缸，求：

(1)此時缸內氣體的溫度；

(2)該過程缸內氣體對氣缸的壓力所做的功；

(3)若該過程缸內氣體吸收熱量為Q，則缸內氣體內能增加量為多少？

Answer 1

【答案】(1) (2)(3)

【解析】試題分析：（1）氣體發生等壓變化，應用蓋呂薩克定律可以求出氣體的溫度；（2）根據平衡條件求出壓強，應用功的計算公式求出功．（3）應用熱力學第一定律求出氣體吸收的熱量．

(1)氣體等壓變化，由蓋一呂薩克定律得：

解得：

(2)對氣缸，由平衡條件得：

氣體做功：

解得：

(3)由熱力學第一定律得：

氣體吸收的熱量：