Question

如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體用不導(dǎo)熱的活塞封閉在內(nèi)壁光滑的絕熱氣缸內(nèi)，氣缸豎直放置，缸內(nèi)安裝一電熱絲，活塞質(zhì)量m，橫截面積S，外界大氣壓強(qiáng)p₀，重力加速度g．開始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，將電熱絲通電給氣體緩慢加熱，測(cè)得電熱絲兩端電壓為U，通過的電流為I．經(jīng)過時(shí)間t，活塞緩慢向上移動(dòng)距離L₀．
求：①氣體對(duì)外所做的功；
②氣體內(nèi)能的增量．     

Answer 1

①②

①氣體對(duì)外所做功        …………（3分）
②由熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能增加量  …………（2分）
則                       …………（2分）
本題考查氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用，氣體壓力為大氣壓與活塞的重力之和，由W=Fs可求得氣體對(duì)外做功大小，由熱力學(xué)第一定律可知內(nèi)能增量大小