如圖所示,一圓柱形容器豎直放置,通過活塞封閉着攝氏温度為t的理想氣體,活塞的質量為m,橫截面積為S,與容器底部...
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問題詳情:
如圖所示,一圓柱形容器豎直放置,通過活塞封閉着攝氏温度為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,結果使活塞又緩慢上升了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)氣體的壓強;
(2)這段時間內氣體的內能增加了多少?
【回答】
考點: 理想氣體的狀態方程;熱力學第一定律.
專題: 理想氣體狀態方程專題.
分析: (1)以活塞為研究對象,由平衡條件可以求出封閉氣體的壓強.
(2)由熱力學第一定律可以求出氣體內能的增加量.
解答: 解:(1)活塞靜止,處於平衡狀態,
由平衡條件得:p0S+mg=pS,
解得,封閉氣體壓強p=p0+;
(2)氣體對外做功為
W=Fh=pSh=
由熱力學第一定律得,氣體內阻的增量:△U=Q﹣W=Q﹣(p0S+mg)h;,
答:(1)氣體的壓強為p0+;(2)這段時間內氣體的內能增加了=Q﹣(p0S+mg)h;
點評: 知道氣體發生的是等壓變化,應用平衡條件、熱力學第一定律即可正確解題.
知識點:氣體的等温變化
題型:計算題