如圖所示，一圓柱形絕熱汽缸豎直放置，通過絕熱活塞封閉着一定質量的理想氣體。活塞的質量為m，活塞的橫截面積為S。...
來源：國語幫 1.65W
問題詳情：
如圖所示，一圓柱形絕熱汽缸豎直放置，通過絕熱活塞封閉着一定質量的理想氣體。活塞的質量為m，活塞的橫截面積為S。初始時，氣體的温度為T0，活塞與容器底部相距h。現通過電熱絲緩慢加熱氣體，當氣體吸收熱量Q時活塞下降了h，已知大氣壓強為p0，重力加速度為g，不計活塞與汽缸的摩擦。求此時氣體的温度和加熱過程中氣體內能的增加量。(題中各物理量單位均為*單位制單位)
【回答】
解析：由蓋—呂薩克定律得，
＝
，
解得T1＝2T0。
氣體在等壓變化過程中，活塞受力如圖。
由平衡條件，pS＝p0S－mg
氣體對活塞做功，W＝pSh＝(p0S－mg)h，
由熱力學第一定律，ΔU＝Q－W，
氣體內能的增加量為ΔU＝Q－(p0S－mg)h。
*：2T0 Q－(p0S－mg)h
知識點：氣體的等温變化
題型：計算題
