Question

【题目】如图所示，封有理想气体的导热气缸，开口向下被竖直悬挂，不计活塞的质量和摩擦，整个系统处于静止状态，活塞距缸底距离为h0。现在活塞下面挂一质量为m的钩码，从挂上钩码到整个系统稳定，设周围环境温度不变。已知活塞面积为S，大气压为PO，不计活塞和缸体的厚度，重力加速度为g。求：

①活塞下降的高度；

②这个过程中封闭气体吸收（放出）多少热量。

Answer 1

【答案】① ；②mgh0

【解析】①设挂钩码前，气体压强为P1，体积V1，由平衡条件得：，所以P1=P0，挂钩码后气体压强为P2，体积V2，根据平衡条件：, 解得：，由理想气体状态方程，V1=Sh0，V2=S（h+h0），T1=T2，联立解得：；②设封闭气体对外做功为W，选活塞和钩码整体为研究对象，根据动能定理：，得：.由于气体温度不变，则内能不变，根据热力学第一定律可得封闭气体吸收的热量为：

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