(2012?湖南模擬)如圖所示,一直立的汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體,活塞橫截面積為S,汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導熱的.開始活塞被固定,打開固定螺栓K,活塞下落,經(jīng)過足夠長時間后,活塞停在B點,已知AB=h,大氣壓強為p0,重力加速度為g.
(1)求活塞停在B點時缸內(nèi)封閉氣體的壓強;
(2)設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變,求整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q(一定量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定).
分析:(1)選活塞為研究對象,對其列受力平衡方程即可
(2)由于此過程為等溫過程,氣體內(nèi)能不變,根據(jù)熱力學第一定律列方程解決即可
解答:解:(1)設(shè)封閉氣體的壓強為p,活塞受力平衡:
P0S+mg=PS
解得  p=p0+
mg
S

(2)由于氣體的溫度不變,則內(nèi)能的變化△E=0
由熱力學第一定律△E=W+Q
可得放熱:Q=(P0S+mg)h
答:(1)封閉氣體的壓強p=p0+
mg
S

(2)整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q=(P0S+mg)h
點評:封閉氣體壓強可通過宏觀的受力平衡從側(cè)面求解,也可從理想氣體狀態(tài)方程求解,注意靈活變化,此外對于熱力學第一定律要熟練掌握,明確各個字母的含義
練習冊系列答案
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(1)第四象限內(nèi)勻強電場的電場強度E;
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