喷雾器内有10 L水，上部封闭有1 atm的空气2 L．关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入1 atm的空气3 L（设外界环境温度一定，空气可看作理想气体）．

⑴当水面上方气体温度与外界温度相等时，求气体压强，并从微观上解释气体压强变化的原因．

⑵打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？简要说明理由．

解：⑴设气体初态压强为p1，体积为V1；末态压强为p2，体积为V2，由玻意耳定律p1V1＝ p1V1

代入数据得：p2＝2.5 atm

微观解释：温度不变，分子平均动能不变，单位体积内分子数增加，所以压强增加．

⑵吸热．气体对外做功而内能不变，根据热力学第一定律可知气体吸热

14．【物理3－3】(8分)如图是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，开始时封闭的空气柱长度为22cm，现用竖直向下的外力F压缩气体，使封闭的空气柱长度变为2cm，人对活塞做功100J，大气压强为p0=1×105Pa，不计活塞的重力．问：

①若用足够长的时间缓慢压缩，求压缩后气体的压强多大?

②若以适当的速度压缩气体，向外散失的热量为20J，则气体的内能增加多少?(活

塞的横截面积S=1cm2)

解：(8分)解①设压缩后气体的压强为p，活塞的横截面积为S，

l0=22cm，l =2cm，V0= l0S，V=LS．缓慢压缩，气体温度不变，由玻意耳定律：

p0V0=pV (3分)

解出p=1.1×106 Pa (1分)

②大气压力对活塞做功W1 =p0 S ( l0-l ) =2J，人做功W2=l00J， (1分)

由热力学第一定律：

△U=W1+W2+Q (2分)

将Q＝－20J等代入，解出△U=82J (1分)12.I．(12分)(选修3-3试题)

如图所示，一气缸竖直放置，用一质量为m的活塞在缸内封闭了一定量的理想气体，在气缸的底部安装有一根电热丝，用导线和外界电源相连，已知气缸壁和活塞都是绝热的，气缸壁与活塞间接触光滑且不漏气．现接通电源，电热丝对缸内气体缓慢加热．

(1)关于气缸内气体，下列说法正确的是________

A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少

B．所有分子的速率都增加

C．分子平均动能增大

D．对外做功，内能减少

(2)设活塞横截面积为S，外界大气压强为p0，电热丝热功率为P，测得通电t时间内活塞缓慢向上移动高度h，求：

①气缸内气体压强的大小；

② t时间缸内气体对外所做的功和内能的变化量．

解：(1) CD

(2) ①由活塞受力平衡，

②气体对外做功W=pSh=p0Sh+mgh

内能的变化量△E=Q-W=Pt-mgh- p0Sh