Question

（2010?鎮(zhèn)江一模）如圖所示的圓柱形氣缸固定于水平面上，缸內(nèi)用活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，已知?dú)飧椎臋M截面積為S，活塞重為G，大氣壓強(qiáng)為P₀．將活塞固定，使氣缸內(nèi)氣體溫度升高1℃，氣體吸收的熱量為Q₁；如果讓活塞可以緩慢自由滑動(dòng)（活塞與氣缸間無(wú)摩擦、不漏氣，且不計(jì)氣體的重力），也使氣缸內(nèi)氣體溫度升高1℃，其吸收的熱量為Q₂．
①簡(jiǎn)要說(shuō)明Q₁和Q₂哪個(gè)大些？
②求氣缸內(nèi)氣體溫度升高1℃時(shí)活塞向上移動(dòng)的高度h．

Answer 1

分析：由熱力學(xué)第一定律判斷吸收熱量的多少，根據(jù)功的公式求活塞上升的高度．

解答：解：①定容過(guò)程，吸收的熱量，用于增加氣體的內(nèi)能，△U₁=Q₁
定壓過(guò)程，吸收的熱量，用于增加氣體的內(nèi)能和對(duì)外做功，△U₂+|W₂|=Q₂
又△U₂=△U₁，則Q₁＜Q₂
②氣體對(duì)外做功|W₂|=（P₀S+G）h
活塞向上移動(dòng)的高度h=

Q2-Q1

(P0S+G)

答：Q₁＜Q₂
②活塞向上移動(dòng)的高度h=

Q2-Q1

(P0S+G)

點(diǎn)評(píng)：本題考查了熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用，知道公式中各量的正負(fù)及其物理意義．