如图所示，开口向上的导热气缸C 静置于水平桌面上，用一横截面积为s＝10cm2、质量为m＝2kg 的活塞封闭了一定质量的理想气体．一不可伸长的轻绳一端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮连着一劲度系数k＝

如图所示，开口向上的导热气缸C 静置于水平桌面上，用一横截面积为s＝10cm2、质量为m＝2kg 的活塞封闭了一定质量的理想气体．一不可伸长的轻绳一端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮连着一劲度系数k＝400N/m 的竖直轻弹簧A，A下端系有一质量M＝4kg 的物块 B．开始时，活塞到缸底的距离L1＝100cm，轻绳恰好拉直，弹簧恰好处于原长状态，缸内气体的温度t1＝27℃．已知外界大气压强恒为p0＝1.0×105Pa，取重力加速度g＝10m/s2，不计一切摩擦．现

使缸内气体缓慢冷却，求：

①当B 刚要离开桌面时气缸内封闭气体的温度；

②此过程中气体吸热还是放热，为什么？

【答案】

① ②放热

【解析】

①设初状态时气缸内气柱压强为

对活塞受力分析得

物块刚要离开桌面时活塞下移了，此时气缸内气柱压强为，此时弹簧弹力对活塞受力分析得

气缸内气柱的长度为

根据理想气体状态方程有

代入数据解得K或℃

②由热力学第一定律得,由于气体体积变小，外界对气体做功，为正值：气体温度降低，为负值，故为负值，即气体一定放热。