Question

【題目】如圖所示,用質(zhì)量m=2kg的絕熱活塞在絕熱汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體,活塞與汽缸壁間摩擦力忽略不計，開始時活寒距離汽缸底部的高度h1=0.2m，氣體的溫度t1=27℃；現(xiàn)用汽缸內(nèi)一電熱絲(未畫出)給氣體緩慢加熱，加熱至t2=177℃,活塞緩慢上升到距離汽缸底某高度h2處，此過程中被封閉氣體吸收的熱量為3000J。已知大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2，活塞截面積S=4.0×10-4m2.求：

（1）初始時汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p和緩慢加熱后活塞距離汽缸底部的高度h2；

（2）此過程中氣體內(nèi)能的變化量△U

Answer 1

【答案】(1)(2)

【解析】

（1）對活塞受力分析可知：

解得

對氣體經(jīng)過的是等壓過程，則由蓋呂薩克定律：

解得

h2=0.3m

（2）此過程中氣體對外做功：

根據(jù)可得

此過程中氣體內(nèi)能增加2994J。