Question

【題目】如圖所示，一氣缸豎直放置，用一質(zhì)量為m的活塞在缸內(nèi)封閉了一定量的理想氣體，在氣缸的底部安裝有一根電熱絲，用導(dǎo)線和外界電源相連，已知?dú)飧妆诤突钊�都是絕熱的，氣缸壁與活塞間接觸光滑且不漏氣．現(xiàn)接通電源，電熱絲對(duì)缸內(nèi)氣體緩慢加熱．設(shè)活塞橫截面積為S，外界大氣壓強(qiáng)為p0 ， 電熱絲熱功率為P，測(cè)得通電t時(shí)間內(nèi)活塞緩慢向上移動(dòng)高度h，求：

①氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)的大小；
②t時(shí)間缸內(nèi)氣體對(duì)外所做的功和內(nèi)能的變化量．

Answer 1

【答案】解：①由活塞受力平衡，內(nèi)部氣體壓強(qiáng)為P則：

p0+ =p

②氣體對(duì)外做功：

W=pSh=p0Sh+mgh

內(nèi)能的變化量：

△E=Q﹣W=Pt﹣mgh﹣p0Sh

答：①氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)的大小p0+ ；

②t時(shí)間缸內(nèi)氣體對(duì)外所做的功p0Sh+mgh，內(nèi)能的變化量Pt﹣mgh﹣p0Sh．

【解析】（1）根據(jù)平衡條件以及壓強(qiáng)公式列式求解！。
（2）根據(jù)熱力學(xué)第一定律和做功的公式，聯(lián)立求解
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用恒力做功的相關(guān)知識(shí)可以得到問(wèn)題的答案，需要掌握恒力的功可根據(jù)W=F·S·cosθ進(jìn)行計(jì)算，本公式只適用于恒力做功．