解题思路:(1)缓慢加热气体时气体做等压变化,确定加热前后的状态参量,根据盖吕萨克定律列方程求解;(2)以活塞为研究对象,根据平衡条件列方程求解缸内气体压强,求出气体对外做的功,根据热力学第一定律求解缸内气体内能的增加量.
(1)首先缓慢加热气体时气体做等压变化,
初状态:V1=hs0T1=T0;
末状态:V2=2hs0T2=?
根据盖吕萨克定律:
hs0
T0=
2hs0
T0
解得:T2=2T0
△T=T2-T1=T0
(2)以活塞为研究对象受力分析,根据平衡条件:
PS+mg=P0S
得:P=P0-[mg/s]
气体对外做功W=P△V=(P0-[mg/s])×hs
根据热力学第一定律:△U=Q-W=Q-P0hs+mgh.
答:(1)在活塞下滑过程中,缸内气体温度的增加量△T为T0;
(2)加热过程中缸内气体内能的增加量Q-P0hs+mgh.
点评:
本题考点: 气体的等温变化;热力学第一定律.
考点点评: 解决本题的关键是:等压变化时气体做功为W=P△V.然后根据热力学第一定律计算内能的变化量.