Question

如圖所示，一圓柱形絕熱氣缸豎直放置，通過(guò)絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體�；钊�的質(zhì)量為m，橫截面積為S，與容器底部相距h�，F(xiàn)通過(guò)電熱絲緩慢加熱氣體，當(dāng)氣體吸收熱量Q時(shí)，活塞上升了h，此時(shí)氣體的溫為T₁。已知大氣壓強(qiáng)為P₀，重力加速度為g，不計(jì)活塞與氣缸的摩擦，求：

①加熱過(guò)程中氣體的內(nèi)能增加量。 

②現(xiàn)停止對(duì)氣體加熱，同時(shí)在活塞上緩慢添加砂粒，當(dāng)添加

砂粒的質(zhì)量為m₀時(shí)，活塞恰好回到原來(lái)的位置，求此時(shí)氣體的溫度。

 

Answer 1

【答案】

①②

【解析】①氣體對(duì)外做功        (2分)    

由熱力學(xué)第一定律得                 (1分)

              解得        (1分)

②設(shè)活塞回到原位置時(shí)，氣體的溫度為T₂

則初態(tài)     (2分)

由氣態(tài)方程    (1分)        解得   (2分)

本題考查氣體內(nèi)能和氣體狀態(tài)，改變內(nèi)能的兩種形式做功和熱傳遞，分析氣體狀態(tài)時(shí)主要是找到初末狀態(tài)的參量，列方程求解