Question

如图l所示，导热性能良好的气缸放置在水平平台上，活塞质量为10 kg，横截面积50 cm2，厚度l cm，气缸全长25 cm，气缸质量20 kg，大气压强为1×105Pa，当温度为17℃时，活塞封闭的气柱长10 cm。现在用一条细绳一端连接在活塞上，另一端通过两个光滑的定滑轮后连接在一个小桶上，如图2所示。开始时活塞静止。现不断向小桶中添加细沙，使活塞缓慢向上移动（g取l0m／s2）

①通过计算判断气缸能否离开台面。

②活塞缓慢向上移动过程中，气缸内气体是________（填“吸热”或放热“），气体的内能__________（填“增加”或“减少”或“不变”）

 

Answer 1

（1）能离开台面（2）“吸热”； “不变”

【解析】

试题分析：①开始时气缸内气体的压强为 1分

假设活塞没有离开气缸，当气缸恰好离开台面时，气缸内气体的压强为

1分

此时气柱长度为L2，从1—2等温变化：

得L2=20cn

由于，所以气缸可以离开台面

②活塞上升过程中，气体膨胀，对外做功，而气缸导热性能良好，因此温度不变，内能不变，根据热力学第一定律，气体吸热。

考点：气体实验定律，热力学第一定律