Question

【题目】如图所示，导热件能良好的气缸竖直放置，横截面积为S。气缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体，气柱的高度为L，温度为T1。活塞与气缸间摩擦忽略不计，现在活塞上放一质量为m砝码，气柱高度变为，气缸關婦，再对气缸缓慢加热，使气缸内的气柱高度恢复到L，已知加热时气体吸收的热量为Q，外界大气压强为

（1）整个过程中被封闭气体的内能变化了多少？

（2）气体的末态温度T2为多少？

（3）请在V-T图上画出整个过程的图像 (在图线上标出过程的方向）。

Answer 1

【答案】（1）Q-mgL；（2）2T1；（3）

【解析】（1）在过程1中，气体保持等温变化，故气体的内能不变；由玻意耳定律可得： ，解得P0S=mg；

在过程2中，气体吸热Q，且气体对外做功为，则气体内能变化了Q-mgL；

（2）对过程2，由气体状态变化方程： 解得T2=2T1；

（3）V-T图像如图：