Question

如圖所示，用輕質(zhì)活塞在氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量理想氣體，活塞與氣缸壁間摩擦忽略不計，開始時活塞距氣缸底高度h₁=0.50m．給氣缸加熱，活塞緩慢上升到距離氣缸底h₂=0.80m處，同時缸內(nèi)氣體吸收Q=450J的熱量．已知活塞橫截面積S=5.0×10^-3 m²，大氣壓強(qiáng)p₀=1.0×10⁵ Pa．求：
①缸內(nèi)氣體對活塞所做的功W；
②此過程中缸內(nèi)氣體增加的內(nèi)能△U．

Answer 1

分析：①活塞緩慢上升為等壓過程，由功的表達(dá)式求解即可．
②由熱力學(xué)第一定律△u=W+Q可求．

解答：解：①活塞緩慢上升，視為等壓過程，
   則氣體對活塞做功 W=F△h=p₀S△h=150J       
 ②根據(jù)熱力學(xué)定律△U=W+Q=-150+450=300J    
答：①缸內(nèi)氣體對活塞所做的功為150J
   ②此過程中缸內(nèi)氣體增加的內(nèi)能△U=300J

點評：基本公式的應(yīng)用，明確做功與熱量的正負(fù)的確定是解題的關(guān)鍵．