Question

如圖l所示，導(dǎo)熱性能良好的氣缸放置在水平平臺(tái)上，活塞質(zhì)量為10 kg，橫截面積50 cm²，厚度l cm，氣缸全長25 cm，氣缸質(zhì)量20 kg，大氣壓強(qiáng)為1×10⁵Pa，當(dāng)溫度為17℃時(shí)，活塞封閉的氣柱長10 cm�，F(xiàn)在用一條細(xì)繩一端連接在活塞上，另一端通過兩個(gè)光滑的定滑輪后連接在一個(gè)小桶上，如圖2所示。開始時(shí)活塞靜止。現(xiàn)不斷向小桶中添加細(xì)沙，使活塞緩慢向上移動(dòng)（g取l0m／s²）

①通過計(jì)算判斷氣缸能否離開臺(tái)面。
②活塞緩慢向上移動(dòng)過程中，氣缸內(nèi)氣體是________（填“吸熱”或放熱“），氣體的內(nèi)能__________（填“增加”或“減少”或“不變”）

Answer 1

（1）能離開臺(tái)面（2）“吸熱”； “不變”

解析試題分析：①開始時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為        1分
假設(shè)活塞沒有離開氣缸，當(dāng)氣缸恰好離開臺(tái)面時(shí)，氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為
                  1分
此時(shí)氣柱長度為L₂，從1—2等溫變化：
得L₂=20cn
由于，所以氣缸可以離開臺(tái)面
②活塞上升過程中，氣體膨脹，對外做功，而氣缸導(dǎo)熱性能良好，因此溫度不變，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體吸熱。
考點(diǎn)：氣體實(shí)驗(yàn)定律，熱力學(xué)第一定律