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;
(3)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=hs T1=T0;
末状态:V2=2hs T2=?
根据盖吕萨克定律:
V1
T1=
V2
T2
解得:T2=2T0
(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]
(3)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)此时缸内气体的温度为2T0;(2)缸内气体的压强P0-[mg/S];(3)加热过程中缸内气体内能的增加量Q-P0hs+mgh.
点评:
本题考点: 理想气体的状态方程.
考点点评: 解决本题的关键是:等压变化时气体做功为2=P△V.然后根据热力学第一定律计算内能的变化量.