Question

【題目】如圖所示，用輕質活塞在氣缸內封閉一定質量理想氣體，活塞與氣缸壁間摩擦忽略不計，開始時活塞距氣缸底高度h1=0.50m ． 給氣缸加熱，活塞緩慢上升到距離氣缸底h2=0.80m處，同時缸內氣體吸收Q=450J的熱量．已知活塞橫截面積S=5.0×10﹣3m2 ， 大氣壓強p0=1.0×105Pa ． 求：
（1）缸內氣體對活塞所做的功W；
（2）此過程中缸內氣體增加的內能△U ．

Answer 1

【答案】
（1）活塞緩慢上升，視為等壓過程，

則氣體對活塞做功 W=F△h=p0S△h=150J

（2）根據熱力學定律△U=W+Q=﹣150+450=300J

【解析】① 活塞緩慢上升，視為等壓過程， 則氣體對活塞做功 W=F△h=p0S△h=150J
② 根據熱力學定律△U=W+Q=﹣150+450=300J
答：① 缸內氣體對活塞所做的功為150J
② 此過程中缸內氣體增加的內能△U=300J
【考點精析】本題主要考查了熱力學第一定律的相關知識點，需要掌握熱力學第一定律的表達式:W+Q=ΔU；符號法則:外界對物體做功，W取正值，物體對外界做功，W取負值;物體吸收熱量，Q取正值，物體放出熱量，Q取負值;物體內能增加，ΔU取正值，物體內能減少，ΔU取負值才能正確解答此題．