Question

（2013?郴州二模）如图所示，教室内用截面积为O.2m²的绝热活塞，将一定质量的理想气体封闭 在圆柱形汽缸内，活塞与汽缸之间无摩擦．a状态是汽缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，活塞离汽缸底部的局度为0.6m；b状态是汽缸从容器中移出后达到的平衡状态，活塞离 汽缸底部的高度为0.65m．设室内大气压强始终 保持1.0×10⁵Pa，忽略活塞质量．
①求教室内的温度；
②若气体从a状态变化到b状态的过程中，内能增加了56OJ，求此过程中气体吸收的热量．

Answer 1

分析：由封闭气体压强可知内部气体压强不变，则由温度的变化可知体积的变化；由热力学第一定律可知气体吸热还是放热．

解答：解：（1）由题意知气体是等压变化，设教室温度为T₂
由

V1

T1

=

V2

T2

得
T2=

V2T1

V2

=

0.2×0.65×273

0.2×0.6

=295.75K
（2）气体对外做功为W=P₀s（h₂-h₁）=1×10⁵×0.2×（0.65-0.6）J=10³J
由热力学第一定律得
Q=△U-W=560J-（-1000）J=1560J
答：①求教室内的温度295.75K；
②此过程中气体吸收的热量为1560J．

点评：气体状态方程的灵活运用，确做功与热量的正负的确定是解题的关键