Question

【題目】如圖甲所示，豎直放置的氣缸高H=18cm，距缸底h=11cm的光滑內壁上安裝有小支架，質量m=1kg，橫截面積S=110-3m2的活塞靜置于支架上。缸內封閉了一定質量的理想氣體，氣體的溫度to=27°C，壓強等于大氣壓強po=1.0105Pa。活塞與內壁接觸緊密。現對密閉氣體緩慢加熱，使氣體溫度最終升高至T=450K，此過程氣體內能增加了13.6J，熱力學溫度與攝氏溫度之間的數量關系取T=t+273，重力加速度g取10m/s2。求：

(1)在緩慢加熱過程中，活塞剛要離開小支架時的氣體溫度T；

(2)在如圖乙所示的p—V圖上，畫出整個過程中汽缸內氣體的狀態變化；

(3)整個過程氣體吸收的熱量Q。

Answer 1

【答案】(1)330K；(2)見解析；(3)18J

【解析】

(1)當活塞剛要離開小支架時

解得

活塞離開支架前氣體等容變化，有

解得

(2)活塞離開支架后氣體等壓變化，即

解得

則

作圖像如下

(3)氣體對外做功

由

解得