Question

如圖所示，在豎直放置的圓柱形容器內用質量為m的活塞密封一部分氣體，活塞與容器壁間能無摩擦滑動，容器的橫截面積為S。開始時氣體的溫度為T₀，活塞與容器底的距離為h₀。現將整個裝置放在大氣壓恒為p₀的空氣中，當氣體從外界吸收熱量Q后，活塞緩慢上升d后再次平衡，求：

   （1）外界空氣的溫度是多少？

   （2）在此過程中的密閉氣體的內能增加了多少？

Answer 1

（1）取密閉氣體為研究對象，活塞上升過程為等壓變化，由蓋·呂薩克定律有

                                       ① 

得外界溫度         ②

（2）活塞上升過程，密閉氣體克服大氣壓力和活塞的重力做功，所以外界對系統做的功

                                         ③          

 根據熱力學第一定律得密閉氣體增加的內能 

                   ④

    ①③各3分     ②④各2分