Question

如圖所示，在豎直放置的圓柱形容器內(nèi)用質(zhì)量為m的活塞密封一部分氣體，活塞與容器壁間可以無(wú)摩擦滑動(dòng)，活塞的面積為S．現(xiàn)將整個(gè)裝置放在大氣壓恒為p₀的空氣中，開(kāi)始時(shí)氣體的溫度為T(mén)₀，活塞與容器底的距離為h₀．在氣體從外界吸收熱量Q的過(guò)程中，活塞緩慢上升d后再次平衡．則在此過(guò)程中密閉氣體的內(nèi)能增加了多少？

Answer 1

分析：由熱力學(xué)第一定律得△U=W+Q=Q-p₀Sh-mgh，其中p₀Sh為克服大氣壓力做的功．

解答：解：活塞上升的過(guò)程，密閉氣體克服大氣壓力和活塞的重力做功，所以外界對(duì)系統(tǒng)做為：
W=-（mg+P₀S）d
根據(jù)熱力學(xué)第一定律得密閉氣體增加的內(nèi)能為：
△U=Q+W=Q-（mg+P₀S）d
答：在此過(guò)程中的密閉氣體的內(nèi)能增加了Q-（mg+P₀S）d．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用，知道各物理量的正負(fù)號(hào)．