Question

【题目】如图所示，一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，厚度不计，气缸内壁光滑且缸壁导热良好，周围环境温度保持不变，开始活塞被固定在A处，打开固定螺栓K，活塞向下移动。经过足够长时间后，活塞停在B点，已知，B处到气缸底的距离为2h，大气压强为，重力加速度为g。求：

（1）活塞被固定在A处时，缸内气体的压强；

（2）整个过程中，缸内气体是吸热还是放热，简要说明理由。

Answer 1

【答案】(1)(2)放热，理由见解析

【解析】

(1)设活塞停在B点时，活塞受力平衡，活塞在A处时，气体压强为P1。

，

根据玻意尔定律可得：

，

解得：

；

(2)气体温度不变，则内能不变，压缩气体，外界对气体做功，根据热力学第一定律，可知气体放热。

答：(1)活塞被固定在A处时，缸内气体的压强；

(2)整个过程中，缸内气体是吸热；