Question

一同學用如圖所示裝置研究一定質量氣體的壓強與體積的關系，如圖是用導熱性能良好的材料制成的氣體實驗裝置，開始時封閉的空氣柱長度為3cm，此時氣壓表顯示容器內壓強p₁=1.0×10⁵Pa 求：
（1）將活塞緩慢向下推動，直到封閉空氣柱長度變為2cm時，氣壓表的示數是多少？
（2）將活塞快速向下推動，若在壓縮氣體過程中，氣體內能增加1.5J，氣體放出的熱量為1.4J，那么活塞對氣體做功是多少？

Answer 1

分析：（1）根據玻意耳定律列式求解．
（2）塞緩慢向下移動，溫度不變；根據熱力學第一定律分析吸放熱情況；

解答：解：（1）理想氣體溫度不變，做的是等溫變化，
根據玻意耳定律：p₁V₁=p₂V₂
活塞移動后氣壓表的示數為：p₂=

P1V1

V2

=

1.0×105×3S

2S

=150000Pa．
（2）氣體內能增加△E=1.5J，氣體放出的熱量為Q=-1.4J，
根據熱力學第一定律知，△E=W+Q．
所以W=△E-Q=1.5J-（-1.4J）=2.9J．
答：（1）氣壓表的示數是150000Pa；
（2）活塞對氣體做功是2.9J．

點評：本題是熱力學第一定律和玻意耳定律的簡單運用，基礎題．