Question

【題目】如圖所示的圓柱形汽缸固定于水平接觸面上，內(nèi)用活塞密封著一定質(zhì)量的理想氣體，已知汽缸的橫截面積為S，活塞重為G，大氣壓強為P0。將活塞固定，使汽缸內(nèi)氣體溫度升高1℃，氣體需吸收的熱量為Q1；如果讓活塞可以自由滑動（活塞與汽缸間無摩擦、不漏氣；不計氣體的重力），仍使汽缸內(nèi)氣體溫度升高1℃，需吸收的熱量為Q2。

（1）Q1和Q2哪個大些？簡要說明理由。

（2）氣體在定容下的比熱容與在定壓下的比熱容為什么會有不同？

（3）求在活塞可自由滑動時，汽缸內(nèi)氣體溫度升高1℃時活塞向上移動的高度h。

Answer 1

【答案】（1）定容過程，吸收的熱量，用于增加氣體的內(nèi)能， , 定壓過程，吸收的熱量，用于增加氣體的內(nèi)能和對外做功， , 又，則

（2）定容下的比熱容，定壓下的比熱容，由（1）問知，則。

（3）

【解析】

（1）定容過程，吸收的熱量，用于增加氣體的內(nèi)能，

定壓過程，吸收的熱量，用于增加氣體的內(nèi)能和對外做功，

又因為，則；

（2）定容下的比熱容，定壓下比熱容

由（1）可知，，則；

（3）氣體對外做功，

活塞向上移動的高度