问题
问答题
如图所示，质量为m=10kg的活塞将一定质量的理想气体密封在气缸中，开始时活塞距气缸底高度h1=40cm．此时气体的温度T1=300K．现缓慢给气体加热，气体吸收的热量Q=420J，活塞上升到距气缸底h2=60cm．已知活塞面积S=50cm2，大气压强P0=1．O×10Pa，不计活塞与气缸之间的摩擦，g取lOm/s2．求
（1）当活塞上升到距气缸底h2时，气体的温度T2
（2）给气体加热的过程中，气体增加的内能△U．
答案
（1）气缸内封闭气体发生等压变化，根据盖•吕萨克定律得
=V1 T1
…①V2 T2
代入得：
=0.4S 300 0.6S T2
解得，T2=45OK
（2）P=P0+
=1.2×105Pa…②mg s
气体对外界做功 W=-P△V=-120J…③
根据热力学第一定律得△U=W+Q=300J…④
答：
（1）当活塞上升到距气缸底h2时，气体的温度T2为450K．
（2）给气体加热的过程中，气体增加的内能△U为300J．