如圖所示,一直立汽缸用一質量為m的活塞封閉一定量的理想氣體,活塞橫截面積為S,汽缸內壁光滑且缸壁導熱良好,開始...
問題詳情:
如圖所示,一直立汽缸用一質量為m的活塞封閉一定量的理想氣體,活塞橫截面積為S,汽缸內壁光滑且缸壁導熱良好,開始時活塞被螺栓K固定.現開啟螺栓K,活塞下落,經過足夠長時間後,活塞停在B點,已知AB=h,大氣壓強為p0,重力加速度為g,且周圍環境溫度保持不變.求:
①活塞停在B點時缸內封閉氣體的壓強p;
②整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q.
【回答】
考點: 理想氣體的狀態方程.
專題: 理想氣體狀態方程專題.
分析: (1)選活塞為研究物件,對其列受力平衡方程即可
(2)由於此過程為等溫過程,氣體內能不變,根據熱力學第一定律列方程解決即可
解答: 解:(1)設封閉氣體的壓強為p,活塞受力平衡:
P0S+mg=PS
解得P=P0
(2)由於氣體的溫度不變,則內能的變化△E=0
由熱力學第一定律△E=W+Q
可得放熱:Q=(P0S+mg)h
答:(1)封閉氣體的壓強P=P0
(2)整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q=(P0S+mg)h
點評: 封閉氣體壓強可通過巨集觀的受力平衡從側面求解,也可從理想氣體狀態方程求解,注意靈活變化,此外對於熱力學第一定律要熟練掌握,明確各個字母的含義
知識點:氣體的等溫變化
題型:計算題
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