Question

[物理3—3]

        如圖所示，一圓柱形絕熱氣缸豎直放置，通過絕熱活塞封閉著一定質量的理想氣體�；钊�的質量為m，橫截面積為S，與容器底部相距h�，F通過電熱絲緩慢加熱氣體，當氣體吸收熱量Q時，活塞上升上h，此時氣體的溫為T₁。已知大氣壓強為p₀，重力加速度為g，不計活塞與氣缸的摩擦，求：

   （1）氣體的壓強。

   （2）加熱過程中氣體的內能增加量。

   （3）現停止對氣體加熱，同時在活塞上緩慢添加砂粒，當添加砂粒的質量為m₀時，活塞恰好回到原來的位置，求此時氣體的溫度。

Answer 1

（1）（2）

（3）

解析:

（1）取活塞為研究對象，由受力平衡得 …………①

   （2）氣體對外做功 …………②

    由熱力學第一定律得 …………③

    解得 …………④

   （3）設活塞回到原位置時，氣體的溫度為T₂

    則 …………⑤

    由氣態方程  …………⑥

    解得  …………⑦