题目
如图所示在绝热气缸内,有一绝热活塞封闭一定质量的气体,开始时缸内气体温度为27℃,封闭气柱长为9 cm,活塞横截面积S=50 cm2。现通过气缸底部电阻丝给气体加热一段时间,此过程中气体吸热22 J,稳定后气体温度变为127℃。已知大气压强等于105 Pa,活塞与气缸间无摩擦,不计活塞重力。求:
①加热后活塞到气缸底部的距离; ②此过程中气体内能改变了多少。
答案:解:①取封闭的气体为研究对象,开始时气体的体积为L1S 温度为:T1=273+27=300K 末状态的体积为L2S,温度为:T2=273+127=400K 气体做等压变化,则 L1ST1=L2ST2 解得:L2=12cm ②在该过程中,气体对外做功 W=P0S(L2−L1) 由热力学第一定律∆U=Q-W 解得∆U=7J.