Question

如图所示，一长为L、内横截面积为S的绝热气缸固定在水平地面上，气缸内用一质量为m的绝热活塞封闭了一定质量的理想气体，幵始时活塞用销钉固定在气缸正中央，气缸内被封闭气体压强为P，外界大气压为Po （P＞P₀）o现释放活塞，测得活塞被缸内气体推到缸口时的速度为V．求：
I．此过程克服大气压力所做的功；
II．活塞从释放到将要离开缸口，缸内气体内能改变了多少？

Answer 1

分析：由功的计算公式可以求克服大气压所做的功，由能量守恒可以求气体内能的改变量．

解答：解：Ⅰ．设大气作用在活塞上的压力为F，则：F=P₀S
根据功的算式W=FL
得：W=

1

2

P0LS
Ⅱ．设活塞离开气缸时动能为E_k，则：
EK=

1

2

mv2
根据能量守恒定律得：
△E=-

1

2

mv2-

1

2

POLS
答：此过程克服大气压力所做的功为

1

2

P0LS；
活塞从释放到将要离开缸口，缸内气体内能改变了-

1

2

mv2-

1

2

POLS．

点评：本题是个小型的计算题，考查了功的公式和能量守恒定律．