Question

如圖所示，在水平固定的筒形絕熱氣缸中，用絕熱的活塞封閉一部分氣體．活塞的橫截面積為0.2m²，外界大氣壓強為10⁵Pa，氣體溫度為27℃．活塞與氣缸之間無摩擦間不漏氣．用一個電阻絲R給氣體加熱，活塞將會緩慢移動當氣缸內溫度升高到77℃時，活塞移動了7.5cm．已知被封閉氣體的溫度每升高1℃，其內能增加74.8J，求電阻絲對氣體提供的熱量為多少？

Answer 1

分析：氣體等壓膨脹，根據W=P?△V求解求解氣體對外做的功，根據△U=W+Q求解電阻絲對氣體提供的熱量．

解答：解：外界大氣壓強為10⁵Pa，活塞移動了7.5cm，故氣體對外做的功：
W=P₀S△l=10⁵Pa×0.2m²×0.075m=1500J
氣體內能增量：
△U=（77-27）×74.8J=3740J
由熱力學第一定律可得：
Q=W+△U=1500+3740=5240J
答：電阻絲對氣體提供的熱量為5240J．

點評：本題關鍵是根據熱力學第一定律公式△U=W+Q列式求解，注意氣體對外做功時W為負值，吸熱時Q為正值．