问题
计算题
如图所示，圆柱形容器内用活塞封闭一定质量的理想气体，已知容器横截面积为S，活塞重为G，大气压强为p0。若活塞固定，封闭气体温度升高1℃，需吸收的热量为Q1；若活塞不固定，仍使封闭气体温度升高1℃，需吸收的热量为Q2。不计一切摩擦，在活塞可自由移动时，封闭气体温度升高1℃，活塞上升的高度h应为多少？
答案
解：活塞固定时，由热力学第一定律，气体增加的内能
Q1
活塞不固定时，外界对气体做功为W，则Q2+W= Q2－（p0Sh+Gh）
对活塞由能量守恒定律得Gh= W内－p0Sh
所以W=－W内=－（p0Sh+Gh）
解得活塞上升的高度