Question

如圖所示的氣缸中封閉著一定質量的理想氣體，活塞和氣缸導熱性能良好，活塞與氣缸間無摩擦，氣缸開口始終向上．在室溫為27°時，活塞距氣缸底部距離h₁=10cm，后將氣缸放置在冰水混合物中，此時外界大氣壓強為1atm．則：
①在冰水混合物中，活塞距氣缸底部距離h₂=______cm，
②此過程中氣體內能______（填“增大”或“減小”），氣體將______（填“吸熱”或者“放熱”）．

Answer 1

①環境溫度降低的過程中封閉氣體發生等壓變化．
由題，V₁=h₁S，V₂=h₂S
T₁=27+273=300K，T₂=0+273=273K，
由蓋?呂薩克定律可知：

V1

T1

=

V2

T2

代入數據解得：h₂=9.1cm
②由題意，氣缸是導熱的，氣缸內氣體與外界大氣溫度相同；環境溫度降低時，缸內氣體溫度降低．一定質量的理想氣體內能由氣體的溫度決定，氣體溫度降低，則氣體的內能減小．而外界對氣體做功，根據熱力學第一定律分析可知氣體放熱．
故答案為：①9.1，②減小，放熱．