Question

【題目】如圖所示，上端開口的光滑圓形氣缸豎直放置，質量為4kg、截面積為40cm2的活塞將一定質量的理想氣體封閉在氣缸內。在氣缸內距缸底某處設有卡環ab，使活塞只能向上滑動。開始時活塞擱在ab上，缸內氣體的壓強等于大氣壓強，溫度為300k。現緩慢加熱氣缸內氣體，使活塞恰好離開ab，已知大氣壓強P0＝1.0×105Pa。（g取10m/s2）

①求氣缸內氣體的溫度；

②繼續緩慢加熱氣缸內的氣體，在活塞上升的過程中（活塞未滑出氣缸）氣體吸收的熱量_______（選填“大于”、“小于”或“等于”）氣體對外界做的功，內能_________（選填“增加”或“減少”）。

Answer 1

【答案】 ① ②大于、增加

【解析】①氣體的狀態參量為： ，

對活塞由平衡條件得：

解得：

由查理定律得：

解得：

②活塞上升的過程中，氣體對外做功，同時氣體溫度升高，內能增大，根據熱力學第一定律，氣體吸收的熱量大于氣體對外界做的功。