Question

16．如圖所示，在水平固定的筒形絕熱氣缸中，用絕熱的活塞封閉一部分氣體．活塞的橫截面積為0.2m²，外界大氣壓強(qiáng)為10⁵Pa，氣體溫度為27℃．活塞與氣缸之間無(wú)摩擦間不漏氣．用一個(gè)電阻絲R給氣體加熱，活塞將會(huì)緩慢移動(dòng)當(dāng)氣缸內(nèi)溫度升高到77℃時(shí)，活塞移動(dòng)了7.5cm．已知被封閉氣體的溫度每升高1℃，其內(nèi)能增加74.8J，求電阻絲對(duì)氣體提供的熱量為多少？

Answer 1

分析 氣體等壓膨脹，根據(jù)W=P•△V求解求解氣體對(duì)外做的功，根據(jù)△U=W+Q求解電阻絲對(duì)氣體提供的熱量

解答 解：外界大氣壓強(qiáng)為$1{0}_{\;}^{5}{p}_{a}^{\;}$，活塞移動(dòng)了7.5cm，故氣體對(duì)外做的功：
$W={p}_{0}^{\;}S△L=1{0}_{\;}^{5}{p}_{a}^{\;}×0.2{m}_{\;}^{2}×0.075m=1500J$
氣體內(nèi)能增量：△U=（77-27）×74.8J=3740J
由熱力學(xué)第一定律可得：Q=W+△U=1500+3740=5240J
答：電阻絲對(duì)氣體提供的熱量為5240J

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是根據(jù)熱力學(xué)第一定律公式△U=W+Q列式求解，注意氣體對(duì)外做功時(shí)W為負(fù)值，吸熱時(shí)Q為正值．