(1)加热过程中气体的内能增加量;
(2)停止对气体加热后,在活塞上缓缓添加砂粒,当添加砂粒的质量为m0时,活塞恰好下降了h。求此时气体的温度。
【答案】(1)ΔU=Q−2(p0S+mg)h (2)
【解析】(1)等压过程气体的压强为:
则气体对外做功为:
由热力学第一定律得:ΔU=Q-W
解得:ΔU=Q−2(p0S+mg)h
(2)停止对气体加热后,活塞恰好下降了h,气体的温度为T2
则初态,V1=3hS
热力学温度为T1
末态,V2=2hS
热力学温度为T2=?
由气态方程
解得:
【名师点睛】解答本题关键要注意:(1)做功与热量的正负的确定是解题的关键;(2)对气体正确地进行受力分析,求得两个状态的压强是解题的关键。
5.如图所示,横截面积为S,质量为M的活塞在气缸内封闭着一定质量的理想气体,现对气缸内气体缓慢加热,使其温度从T1升高了∆T,气柱的高度增加了ΔL,吸收的热量为Q,不计气缸与活塞的摩擦,外界大气压强为p0,重力加速度为g,求: