问题 计算题

如图所示,一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞横截面积为S,气体最初的体积为V0,气体最初的压强为;气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,设周围环境温度保持不变,已知大气压强为P0,重力加速度为g。求:

(1)活塞停在B点时缸内封闭气体的体积V;

(2)整个过程中通过缸壁传递的热量Q(一定质量理想气体的内能仅由温度决定)。

答案

解:(1)设活塞在B处时被封闭气体的压强为p,活塞受力平衡

p0S+mg=pS,解得

由玻意耳定律

得气体体积

(2)由于气体的温度不变,则内能的变化△E=0

由能量守恒定律可得Q=(P0S+mg)h

活塞下降的高度为

通过缸壁传递的热量

判断题
填空题