Question

【題目】如圖所示，在導熱性能良好、開口向上的氣缸內，用活塞封閉有一定質量的理想氣體，氣體的體積V1＝8.0×10－3 m3，溫度T1＝400 K．現使外界環境溫度緩慢降低至T2，此過程中氣體放出熱量700 J，內能減少了500 J．不計活塞的質量及活塞與氣缸間的摩擦，外界大氣壓強p0＝1.0×105 Pa，求T2的大小．

Answer 1

【答案】300K

【解析】試題分析：氣缸導熱性能良好，氣缸內氣體的溫度與環境溫度相同，使外界環境溫度緩慢降低的過程中，氣體發生等壓變化，由熱力學第一定律求出外界對氣體做功W，根據W=P0（V1-V2），求出末態時所有氣體的體積V2，根據蓋呂薩克定律求解T2。

設溫度降低至T2時，氣體的體積為V2，由于活塞的質量不計，

則氣缸內封閉氣體的壓強等于大氣壓．則

外界對氣體做功：W=P0（V1-V2）

由熱力學第一定律得ΔU＝W＋Q

聯立以上解得：V2＝6×10－3m3

由于封閉氣體發生等壓變化，

則由蓋·呂薩克定律：

解得T2＝300K