Question

（10分）如圖所示，一直立的汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞橫截面積為S，氣體最初的體積為V₀，氣體最初的壓強(qiáng)為p₀/2，汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的。開(kāi)始活塞被固定，打開(kāi)固定螺栓K，活塞下落，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，活塞停在B點(diǎn)，設(shè)周?chē)�環(huán)境溫度保持不變，已知大氣壓強(qiáng)為p₀，重力加速度為g。若一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定，求：

①活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的體積V；
②整個(gè)過(guò)程中通過(guò)缸壁傳遞的熱量Q。

Answer 1

        

解析試題分析：①設(shè)活塞在B處時(shí)的封閉氣體的壓強(qiáng)為p，活塞受力平衡，則

解得：
由玻意耳定律
解得氣體體積
②由于氣體的溫度不變，則內(nèi)能的變化，由能量守恒定律可得

活塞下降的高度為
通過(guò)缸壁傳遞的熱量
考點(diǎn)：本題經(jīng)考察了封閉氣體壓強(qiáng)和熱力學(xué)第一定律。