Question

（2013?郴州二模）如圖所示，教室內用截面積為O.2m²的絕熱活塞，將一定質量的理想氣體封閉 在圓柱形汽缸內，活塞與汽缸之間無摩擦．a狀態是汽缸放在冰水混合物中氣體達到的平衡狀態，活塞離汽缸底部的局度為0.6m；b狀態是汽缸從容器中移出后達到的平衡狀態，活塞離 汽缸底部的高度為0.65m．設室內大氣壓強始終 保持1.0×10⁵Pa，忽略活塞質量．
①求教室內的溫度；
②若氣體從a狀態變化到b狀態的過程中，內能增加了56OJ，求此過程中氣體吸收的熱量．

Answer 1

分析：由封閉氣體壓強可知內部氣體壓強不變，則由溫度的變化可知體積的變化；由熱力學第一定律可知氣體吸熱還是放熱．

解答：解：（1）由題意知氣體是等壓變化，設教室溫度為T₂
由

V1

T1

=

V2

T2

得
T2=

V2T1

V2

=

0.2×0.65×273

0.2×0.6

=295.75K
（2）氣體對外做功為W=P₀s（h₂-h₁）=1×10⁵×0.2×（0.65-0.6）J=10³J
由熱力學第一定律得
Q=△U-W=560J-（-1000）J=1560J
答：①求教室內的溫度295.75K；
②此過程中氣體吸收的熱量為1560J．

點評：氣體狀態方程的靈活運用，確做功與熱量的正負的確定是解題的關鍵