如图所示,圆柱形容器内用活塞封闭一定质量的理想气体,已知容器横截面积
为S,活塞重为G,大气压强为p0。若活塞固定,封闭气体温度
升高1℃,需吸收的热量为Q1;若活塞不固定,仍使封闭气体温
度升高1℃,需吸收的热量为Q2。不计一切摩擦,在活塞可自由
移动时,封闭气体温度升高1℃,活塞上升的高度h应为多少?
如图所示,圆柱形容器内用活塞封闭一定质量的理想气体,已知容器横截面积
为S,活塞重为G,大气压强为p0。若活塞固定,封闭气体温度
升高1℃,需吸收的热量为Q1;若活塞不固定,仍使封闭气体温
度升高1℃,需吸收的热量为Q2。不计一切摩擦,在活塞可自由
移动时,封闭气体温度升高1℃,活塞上升的高度h应为多少?
解析:活塞固定时,由热力学第一定律,气体增加的内能 Q1
活塞不固定时,外界对气体做功为W,则
Q2+W= Q2-(p0Sh+Gh)
对活塞由能量守恒定律得 Gh= W内-p0Sh
所以,W=-W内=-(p0Sh+Gh)
解得 活塞上升的高度