问题 问答题

如图是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置,开始时封闭的空气柱长度为20cm,

人用竖直向下的力F压活塞,使空气柱长度变为原来的一半,人对活塞做功10J,大气压强为P0=1×105Pa,不计活塞的重力.问:

①若用足够长的时间缓慢压缩,求压缩后气体的压强多大?

②若以适当的速度压缩气体,此过程气体向外散失的热量为2J,则气体的内能增加多少?(活塞的横截面积S=1cm2

答案

①设压缩后气体的压强为P,活塞的横截面积为S,10=20cm,1=10cm,V0=10S,V=lS,缓慢压缩,气体温度不变,

由玻意耳定律:P0V0=PV

解出:p=2×105Pa  

②大气压力对活塞做功W1=P0S(l0-l)=1J,人做功W2=10J,

由热力学第一定律:△U=W1+W2+Q  

将Q=-2J等代入,

解出△U=9J

答:①若用足够长的时间缓慢压缩,压缩后气体的压强是2×105Pa  

②若以适当的速度压缩气体,此过程气体向外散失的热量为2J,则气体的内能增加9J.

单项选择题
单项选择题