问题 问答题

[物理3—3]

如图所示,一圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体,当气体吸收热量Q时,活塞上升上h,此时气体的温为T1。已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计活塞与气缸的摩擦,求:

(1)气体的压强。

(2)加热过程中气体的内能增加量。

(3)现停止对气体加热,同时在活塞上缓慢添加砂粒,当添加砂粒的质量为m0时,活塞恰好回到原来的位置,求此时气体的温度。

答案

(1)(2)

(3)

(1)取活塞为研究对象,由受力平衡得 …………①

(2)气体对外做功 …………②

由热力学第一定律得 …………③

解得 …………④

(3)设活塞回到原位置时,气体的温度为T2

 …………⑤

由气态方程             …………⑥

解得         …………⑦

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