Question

【題目】如圖所示，導熱性能良好的汽缸分為上下兩部分，上半部分的橫截面積為3S，下半部分的橫截積為S.重力不計的活塞與汽缸內壁沒有摩擦，汽缸下半部分的長度為L，活騫到汽缸底部的距離為2L，汽缸封閉的氣體為理想氣體，環境溫度為，大氣壓強為，重力加速度為g.

①保持環境溫度不變，在活塞上放一個重物圖中未畫出)，活塞下降，最終穩定在距離汽缸底部1.5L的位置，則重物質量為多少?

②重物放在活塞上不動，緩慢升高環境溫度，活塞可到原來位置時，環境溫度為多少?活塞內封閉的氣體吸收的熱量為Q，汽缸內氣體的內能增加了多少?

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】根據題意：p1=p0

根據

解得：

而

解得：

②根據題意：

解得：

內部氣體對外做功為：

內能增加：ΔU=Q-U