Question

如圖所示，一定質量的理想氣體用不導熱的活塞封閉在內壁光滑的絕熱氣缸內，氣缸豎直放置，缸內安裝一電熱絲，活塞質量m，橫截面積S，外界大氣壓強p₀，重力加速度g．開始時活塞處于靜止狀態，將電熱絲通電給氣體緩慢加熱，測得電熱絲兩端電壓為U，通過的電流為I．經過時間t，活塞緩慢向上移動距離L₀．
求：①氣體對外所做的功；
②氣體內能的增量．     

Answer 1

①②

①氣體對外所做功        …………（3分）
②由熱力學第一定律可知，氣體內能增加量  …………（2分）
則                       …………（2分）
本題考查氣體狀態方程的應用，氣體壓力為大氣壓與活塞的重力之和，由W=Fs可求得氣體對外做功大小，由熱力學第一定律可知內能增量大小