如圖所示,一圓柱形絕熱容器豎直放置,通過絕熱活塞封閉著攝氏溫度為t1的理想氣體,活塞的質量為m,橫截面積為S,...
問題詳情:
如圖所示,一圓柱形絕熱容器豎直放置,通過絕熱活塞封閉著攝氏溫度為t1的理想氣體,活塞的質量為m,橫截面積為S,與容器底部相距h1。現通過電熱絲給氣體加熱一段時間,使其溫度上升到(攝氏)t2,若這段時間內氣體吸收的熱量為Q,已知大氣壓強為p0,重力加速度為g,求:
(1)氣體的壓強.
(2)這段時間內活塞上升的距離是多少?
(3)這段時間內氣體的內能如何變化,變化了多少?
【回答】
(1)活塞受力分析如圖,由平衡條件得P=P0+mg/S
(2)設溫度為t2時活塞與容器底部相距h2.因為氣體做等壓變化,由蓋—呂薩克定律=得:=
由此得:h2=
活塞上升了Δh=h2-h1=.
3)氣體對外做功為W=pS·Δh=·S·=(p0S+mg)
由熱力學第一定律可知ΔU=Q-W=Q-(p0S+mg)
知識點:專題九 熱學部分
題型:計算題
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