问题 计算题

如图11-2-13所示,一圆柱形容器竖直放置,通过活塞封闭着摄氏温度为t的理想气体.活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h.现通过电热丝给气体加热一段时间,结果活塞缓慢上升了h,若这段时间内气体吸收的热量为Q,已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计器壁向外散失的热量及活塞与器壁间的摩擦,求:

(1)气体的压强;

(2)这段时间内气体的内能增加了多少?

(3)这段时间内气体的温度升高了多少?

答案

见解析

(1)p=p0

(2)气体对外做功为

W=pSh=(p0)Sh=(p0S+mg)h

由热力学第一定律得:

ΔU=Q-W=Q-(p0S+mg)h

(3)由盖­吕萨克定律得:

解得:t′=273+2t

Δt=t′-t=273+t.

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