（2）（9分）如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S，将整个装置放在大气压恒为p0的空

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（2）（9分）如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S，将整个装置放在大气压恒为p₀的空气中，开始时气体的温度为T₀，活塞与容器底的距离为h₀，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡，求：

(a)外界空气的温度是多少？
(b)在此过程中的密闭气体的内能增加了多少？

答案

(a) T＝

T₀ (b) ΔE＝Q＋W＝Q－(mg＋p₀S)d

解析

试题分析：(a)取密闭气体为研究对象，活塞上升过程为等压变化，由盖·吕萨克定律有

得外界温度T＝

T₀＝

T₀
(b)活塞上升的过程，密闭气体克服大气压力和活塞的重力做功，所以外界对系统做的功W＝－(mg＋p₀S)d
根据热力学第一定律得密闭气体增加的内能:ΔE＝Q＋W＝Q－(mg＋p₀S)d

举一反三

如图所示，一个内壁光滑、绝热的气缸固定在地面上，绝热的活塞下方封闭着空气，若用竖直向上的力F将活塞向缓慢上拉一些距离. 则缸内封闭着的气体（）

A．分子平均动能不变

B．单位时间内缸壁单位面积上受到的气体分子碰撞的次数减少

C．每个分子对缸壁的冲力都会减小

D．若活塞重力不计，拉力F对活塞做的功等于缸内气体内能的改变量

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（4分）一定质量理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程，T_A="300" K，气体从C→A的过程中做功为100J，同时吸热250J，已知气体的内能与温度成正比．求：
（1）气体处于C状态时的温度T_C；
（2）气体处于C状态时内能E_C．

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（8分）某次科学实验中，从高温环境中取出一个如图所示的圆柱形导热气缸，把它放在大气压强为P₀=1atm、温度为t₀=27^oC的环境中自然冷却。该气缸内壁光滑，容积为V=1m³，开口端有一厚度可忽略的活塞。开始时，气缸内密封有温度为t=447^oC、压强为P=1．2atm的理想气体，将气缸开口向右固定在水平面上，假设气缸内气体的所有变化过程都是缓慢的。求：
①活塞刚要向左移动时，气缸内气体的温度t₁；
②最终气缸内气体的体积V₁；
③在整个过程中，气缸内气体对外界（填“做正功”“做负功”或“不做功”），气缸内气体放出的热量（填“大于”“等于”或“小于”）气体内能的减少量。

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如图为某压力锅的结构简图．将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，在气体把压力阀顶起之前，锅内气体

A．压强增大

B．内能不变

C．对外界做正功

D．分子平均动能增大

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若某种实际气体分子的作用力表现为引力，则一定质量的该气体内能的大小与气体体积和温度的关系正确的是（）

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