Question

【題目】如圖所示，一直立的氣缸用一質(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，厚度不計(jì)，氣缸內(nèi)壁光滑且缸壁導(dǎo)熱良好，周圍環(huán)境溫度保持不變，開始活塞被固定在A處，打開固定螺栓K，活塞向下移動(dòng)。經(jīng)過足夠長(zhǎng)時(shí)間后，活塞停在B點(diǎn)，已知，B處到氣缸底的距離為2h，大氣壓強(qiáng)為，重力加速度為g。求：

（1）活塞被固定在A處時(shí)，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；

（2）整個(gè)過程中，缸內(nèi)氣體是吸熱還是放熱，簡(jiǎn)要說明理由。

Answer 1

【答案】(1)(2)放熱，理由見解析

【解析】

(1)設(shè)活塞停在B點(diǎn)時(shí)，活塞受力平衡，活塞在A處時(shí)，氣體壓強(qiáng)為P1。

，

根據(jù)玻意爾定律可得：

，

解得：

；

(2)氣體溫度不變，則內(nèi)能不變，壓縮氣體，外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，可知?dú)怏w放熱。

答：(1)活塞被固定在A處時(shí)，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；

(2)整個(gè)過程中，缸內(nèi)氣體是吸熱；