【題目】如圖,體積為V、內(nèi)壁光滑的圓柱形導熱氣缸頂部有一質(zhì)量和厚度均可忽略的活塞;氣缸內(nèi)密封有溫度為2.4T0、壓強為1.2P0的理想氣體.P0和T0分別為大氣的壓強和溫度.已知:氣體內(nèi)能U與溫度T的關系為U=aT,a為正的常量;容器內(nèi)氣體的所有變化過程都是緩慢的.求:

(1)氣缸內(nèi)氣體與大氣達到平衡時的體積V1;

(2)在活塞下降過程中,氣缸內(nèi)氣體放出的熱量Q.

【答案】(1)氣缸內(nèi)氣體與大氣達到平衡時的體積為0.5V

(2)在活塞下降過程中,氣缸內(nèi)氣體放出的熱量為

【解析】解:(1)在氣體由壓縮P=1.2P0到P0時,V不變,溫度由2.4T0變?yōu)門1,由查理定律得

得:T1=2T0

在氣體溫度由T1變?yōu)門0的過程中,體積由V減小到V1,氣體壓強不變,由著蓋呂薩克定律得

解得:V1=0.5V

(2)活塞下降過程中,活塞對氣體的功為W=P0(V﹣V1

在這一過程中,氣體內(nèi)能的減少為△U=a(T1﹣T0

由熱力學第一定律得,氣缸內(nèi)氣體放出的熱量為Q=W+△U

得:Q=

答:(1)氣缸內(nèi)氣體與大氣達到平衡時的體積為0.5V

(2)在活塞下降過程中,氣缸內(nèi)氣體放出的熱量為

練習冊系列答案
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B. 沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多

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D. 兩種情況重力做功同樣多

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(2)氣體溫度上升到多少時,其中一活塞恰好移至其所在圓筒與b圓筒連接處;

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