题目

如图所示，圆柱形密闭气缸内有一个很薄且质量不计的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞可在气缸内做无摩擦滑动。开始时活塞在E处，气缸内气体温度为27℃，气体体积为 ，在从状态E变化到状态F的过程中，气缸内气体吸收的热量 ，温度升高到127℃，外界大气压强为 保持不变，求： （1） 气缸内气体在状态F的体积； （2） 在从状态E变化到状态F的过程中，气缸内气体内能的增量。 答案： 气体做等压变化，则对于封闭气体，初状态 T1=(27+273)K=300K V1=6.0×10−3m3 p1=p0 末状态 T2=(127+273)K=400K p2=p0 由盖-吕萨克定律得 V1T1=V2T2 解得 V2=8.0×10−3m3 。 气体对外界做的功 W=p0(V2−V1)=1.0×105×(8.0×10−3−6.0×10−3)J=2×102J 根据热力学第一定律 ΔU=Q+W 解得 ΔU=6.0×102J−2×102J=400J

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