Question

（2013?鄭州二模）如圖所示，倒懸的導熱氣缸中封閉著一定質量的理想氣體．輕質活塞可無摩擦上下移動，活塞的橫截面積為S，活塞的下面吊著一個重量為G的物體，大氣壓強恒為

p

0

．起初環境的熱力學溫度為

T

0

時，活塞到氣缸底面的距離為L．當環境溫度逐漸升高，導致活塞緩慢下降，該過程中活塞下降了0.1L，氣缸中的氣體吸收的熱量為Q．求：
①氣缸內部氣體內能的增量U；
②最終的環境溫度T．

Answer 1

分析：①根據熱力學第一定律公式△U=W+Q列式求解；
②氣體等壓膨脹，根據蓋?呂薩克定律列式求解即可．

解答：解：①氣體等壓膨脹，外界對氣體做功為：W=-P₀S?0.1L=-0.1P₀SL；
氣體吸收熱量為Q；
根據熱力學第一定律，氣體內能的增量為：U=W+Q=Q-0.1P₀SL；
②氣體等壓膨脹，根據蓋?呂薩克定律，有：

L

T0

=

1.1L

T

解得：T=1.1T₀
答：①氣缸內部氣體內能的增量U為Q-0.1P₀SL；
②最終的環境溫度T為1.1T₀．

點評：本題關鍵是明確氣體是等壓膨脹，運用熱力學第一定律和蓋?呂薩克定律列式求解．