问题
计算题
（12分）如图11所示，圆柱形绝热气缸（设其足够长）固定于水平面上，缸内用绝热活塞密封一定质量的理想气体，已知活塞与气缸壁的接触是光滑的，活塞的横截面积是S，大气压强为P0，电源和电热丝构成回路，可以对气体缓慢加热，开始时，电路未接通，系统处于平衡状态，封闭气体的温度为T1，现用两种方法使气缸内气体温度均由T1缓慢升高到T2,第一次先将活塞固定，接通电路后电热丝产生的热量为Q1;第二次活塞不固定，可以缓慢自由移动，接通电路后电热丝产生的热量为Q2,
（1）通过计算说明Q1和Q2哪个大些？
（2）求第二种情况下气缸内气体温度由T1升高到T2的过程中，活塞移动的距离？
答案
（1）Q1< Q2
（2）
（1）等容过程中，吸收的热量，用于增加气体的内能，⊿U1=Q1
等压过程，吸收的热量用于增加气体的内能和对外做功，⊿U2+W2=Q2
又⊿U2=⊿U1
所以有Q1< Q2————————————————————6分
（2）气体对外做功W2=P0SL
又W2= Q2－Q1
所以活塞向右移动的距离 ——————————6分