Question

如图所示，一圆柱形容器竖直放置，通过活塞封闭着摄氏温度为t的理想气体。活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h。现通过电热丝给气体加热一段时间，结果活塞又缓慢上升了h，若这段时间内气体吸收的热量为Q，已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计器壁向外散失的热量及活塞与器壁间的摩擦，求：

①容器中气体的压强；
②这段时间内气体的内能增加了多少？
③这段时间内气体的温度升高了多少？

Answer 1

①　②　③

解析试题分析：
①以活塞为研究对象，对其进行受力分析，由平衡条件得：
解得：容器中气体的压强  
②根据功的定义知：气体对外做功为
解得：
根据热力学第一定律得：这段时间内气体的内能增加
③在加热过程中活塞缓慢上升，压强保持不变，是等压变化，由盖—吕萨克定律得：
，即　
解得：
所以这段时间内气体的温度升高了 
考点：本题考查热力学第一定律、等压变化及气体压强的计算，意在考查考生灵活运用物理知识解决实际问题的能力及对热力学第一定律、盖—吕萨克定律的掌握情况。