Question

【題目】如圖甲所示，一截面積為S的氣缸豎直倒放，氣缸內有一質量為m的活塞，將一定質量的理想氣體封閉在氣缸內，氣柱的長度為L，活塞與氣缸壁無摩擦，氣體處于平衡狀態，現保持溫度不變，把氣缸傾斜，使氣缸側壁與豎直方向夾角θ=37°，重新達到平衡后，如圖乙所示，設大氣壓強為，氣缸導熱良好，已知，重力加速度為g，

(1)求此時氣柱的長度；

(2)分析說明氣缸從豎直倒放到傾斜過程，理想氣體吸熱還是放熱。

Answer 1

【答案】(1) (2)放出熱量

【解析】（i）以活塞為研究對象，氣缸豎直倒立時，根據平衡條件有，得

氣缸傾斜后，根據平衡條件有，得

根據波義耳定律有，解得

（ii）由（i）得出氣體體積減小，大氣壓對氣體做功。

由熱力學第一定律由，氣體等溫過程，故放出熱量Q=W。