问题
问答题
如图所示，一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的．开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，已知AB=h，大气压强为p0，重力加速度为g．
（1）求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强；
（2）设周围环境温度保持不变，求整个过程中通过缸壁传递的热量Q（一定量理想气体的内能仅由温度决定）．
答案
（1）设封闭气体的压强为p，活塞受力平衡：
P0S+mg=PS
解得 p=p0+mg S
（2）由于气体的温度不变，则内能的变化△E=0
由热力学第一定律△E=W+Q
可得放热：Q=（P0S+mg）h
答：（1）封闭气体的压强p=p0+mg S
（2）整个过程中通过缸壁传递的热量Q=（P0S+mg）h
