(2014•焦作一模)如图所示,一竖直放置的绝热气缸,内壁竖直,顶部水平,并且顶部安装有体积可以忽略的电热丝,在气缸内通

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  • 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.

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