Question

如圖所示，一圓柱形容器豎直放置，通過活塞封閉著攝氏溫度為t的理想氣體。活塞的質量為m，橫截面積為S，與容器底部相距h。現通過電熱絲給氣體加熱一段時間，結果活塞又緩慢上升了h，若這段時間內氣體吸收的熱量為Q，已知大氣壓強為p0，重力加速度為g，不計器壁向外散失的熱量及活塞與器壁間的摩擦，求：

①容器中氣體的壓強；
②這段時間內氣體的內能增加了多少？
③這段時間內氣體的溫度升高了多少？

Answer 1

①　②　③

解析試題分析：
①以活塞為研究對象，對其進行受力分析，由平衡條件得：
解得：容器中氣體的壓強  
②根據功的定義知：氣體對外做功為
解得：
根據熱力學第一定律得：這段時間內氣體的內能增加
③在加熱過程中活塞緩慢上升，壓強保持不變，是等壓變化，由蓋—呂薩克定律得：
，即　
解得：
所以這段時間內氣體的溫度升高了 
考點：本題考查熱力學第一定律、等壓變化及氣體壓強的計算，意在考查考生靈活運用物理知識解決實際問題的能力及對熱力學第一定律、蓋—呂薩克定律的掌握情況。