如圖所示,用輕質活塞在汽缸內封閉一定質量的理想氣體,活塞與汽缸壁間摩擦忽略不計,開始時活塞距離汽缸底部高度h1...
問題詳情:
如圖所示,用輕質活塞在汽缸內封閉一定質量的理想氣體,活塞與汽缸壁間摩擦忽略不計,開始時活塞距離汽缸底部高度h1=0.50m,氣體的温度t1=27℃.給汽缸緩慢加熱至t2=207℃,活塞緩慢上升到距離汽缸底某一高度h2處,此過程中缸內氣體增加的內能△U=300J.已知大氣壓強p0=1.0×105Pa,活塞橫截面積S=5.0×10﹣3m2.求:
(ⅰ)活塞距離汽缸底部的高度h2;
(ⅱ)此過程中缸內氣體吸收的熱量Q.
【回答】
解:( i)氣體做等壓變化,根據氣態方程可得:
即
解得h2=0.80m
( ii)在氣體膨脹的過程中,氣體對外做功為
W0=p△V=[1.0×105×(0.80﹣0.50)×5.0×10﹣3]J=150 J
根據熱力學第一定律可得氣體內能的變化為
△U=﹣W0+Q
得Q=△U+W0=450 J
答:(ⅰ)活塞距離汽缸底部的高度0.80m;
(ⅱ)此過程中缸內氣體吸收的熱量450 J
知識點:專題九 熱學部分
題型:計算題
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