Question

【題目】如圖所示，一長為L、內(nèi)橫截面積為S的絕熱氣缸固定在水平地面上，氣缸內(nèi)用一質(zhì)量為m的絕熱活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，幵始時活塞用銷釘固定在氣缸正中央，氣缸內(nèi)被封閉氣體壓強為P ， 外界大氣壓為P0（P＞P0）．現(xiàn)釋放活塞，測得活塞被缸內(nèi)氣體推到缸口時的速度為V ． 求：

（1）此過程克服大氣壓力所做的功；
（2）活塞從釋放到將要離開缸口，缸內(nèi)氣體內(nèi)能改變了多少？

Answer 1

【答案】
（1）

Ⅰ．設(shè)大氣作用在活塞上的壓力為F，則：F=P0S

根據(jù)功的算式W=FL

得：W=

（2）

設(shè)活塞離開氣缸時動能為EK，則：EK=

根據(jù)能量守恒定律得：

△E=- -

【解析】Ⅰ．設(shè)大氣作用在活塞上的壓力為F ， 則：F=P0S
根據(jù)功的算式W=FL
得：W=
Ⅱ．設(shè)活塞離開氣缸時動能為EK ， 則：EK=
根據(jù)能量守恒定律得：
△E=- -
答：此過程克服大氣壓力所做的功為 ；
活塞從釋放到將要離開缸口，缸內(nèi)氣體內(nèi)能改變了- - ．
【考點精析】利用熱力學第一定律對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知熱力學第一定律的表達式:W+Q=ΔU；符號法則:外界對物體做功，W取正值，物體對外界做功，W取負值;物體吸收熱量，Q取正值，物體放出熱量，Q取負值;物體內(nèi)能增加，ΔU取正值，物體內(nèi)能減少，ΔU取負值．