如图所示.在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体.活塞与容器壁间能无摩擦滑动.容器的横截面积为S.将整个装置放在大气压恒为p0的空气中.开始时气体的温度为T0.活塞与容器底的距离为h0.当气体从外界吸收热量Q后.活塞缓慢上升d后再次平衡.求: (a)外界空气的温度是多少? (b)在此过程中的密闭气体的内能增加了多少? 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S，将整个装置放在大气压恒为p₀的空气中，开始时气体的温度为T₀，活塞与容器底的距离为h₀，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡，求：

(a)外界空气的温度是多少？

(b)在此过程中的密闭气体的内能增加了多少？

(a)取密闭气体为研究对象，活塞上升过程为等压变化，由盖·吕萨克定律有＝得外界温度T＝T₀＝T₀

(b)活塞上升的过程，密闭气体克服大气压力和活塞的重力做功，所以外界对系统做的功W＝－(mg＋p₀S)d

根据热力学第一定律得密闭气体增加的内能:ΔE＝Q＋W＝Q－(mg＋p₀S)d

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