如图所示，用轻质活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间摩擦忽略不计，开始时活塞距离汽缸底部高度h1...

问题详情：

如图所示，用轻质活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间摩擦忽略不计，开始时活塞距离汽缸底部高度h1=0.50m，气体的温度t1=27℃．给汽缸缓慢加热至t2=207℃，活塞缓慢上升到距离汽缸底某一高度h2处，此过程中缸内气体增加的内能△U=300J．已知大气压强p0=1.0×105Pa，活塞横截面积S=5.0×10﹣3m2．求：

（ⅰ）活塞距离汽缸底部的高度h2；

（ⅱ）此过程中缸内气体吸收的热量Q．

【回答】

解：（ i）气体做等压变化，根据气态方程可得：

即

      解得h2=0.80m            

（ ii）在气体膨胀的过程中，气体对外做功为

W0=p△V=[1.0×105×（0.80﹣0.50）×5.0×10﹣3]J=150 J  

根据热力学第一定律可得气体内能的变化为

△U=﹣W0+Q                                   

得Q=△U+W0=450 J                                

答：（ⅰ）活塞距离汽缸底部的高度0.80m；

（ⅱ）此过程中缸内气体吸收的热量450 J

知识点：专题九 热学部分

题型：计算题