Question

【題目】如圖所示，一直立的氣缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞橫截面積為S，氣體最初的體積為V0，氣體最初的壓強(qiáng)為；汽缸內(nèi)壁光滑且缸是導(dǎo)熱的。開始活塞被固定，打開周定螺栓K，活塞下落，經(jīng)過足夠長時(shí)間后，活塞停在B點(diǎn)，設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變，已知大氣壓強(qiáng)為p，重力加速度為g。求：

（1）活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的體積V；

（2）整個(gè)過程中通過缸壁傳遞的熱量Q。

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】

（1）活塞在B處時(shí)，對(duì)活塞B，
由平衡條件得：p0S+mg=pS，
解得氣體壓強(qiáng)：p=p0+，
活塞從A到B過程，由玻意耳定律：p0V0=pV，
解得： ；
（2）活塞下降過程，外界對(duì)氣體做功，而氣體的溫度不變，則內(nèi)能不變，E=0，由能量守恒可得：

活塞下降的高度：

通過缸壁傳遞的熱量： ．