Question

【題目】如圖所示，一個內(nèi)壁光滑、導(dǎo)熱性能良好的汽缸放在水平桌面上開口向上．質(zhì)量與厚度均不計、導(dǎo)熱性能良好的活塞橫截面積為S=2×10-3m2，與汽缸底部之間封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，此時活塞與汽缸底部之間的距離h=24cm．汽缸所處環(huán)境的溫度為300K，大氣壓強p0=1.0×105Pa，取g=10m/s2．現(xiàn)將質(zhì)量為m=4kg的物塊放在活塞中央位置上，活塞下移，求穩(wěn)定后：

①氣體的壓強；

②緩慢加熱氣體使活塞回到原位置,此過程中氣體吸收了20J熱量，求其內(nèi)能增加量．

Answer 1

【答案】①p=1.2×105Pa②10.4J

【解析】

①氣體的壓強為，由平衡條件可得：

解得：

②由氣體的等溫變化方程可知：

，即

解得:

緩慢加熱氣體使活塞回到原位置，則氣體對外做功：

則外界對氣體做的功為：

則氣體的內(nèi)能增加：