Question

如圖所示，導(dǎo)熱的圓柱形氣缸放置在水平桌而上，橫截面積為S、質(zhì)量為m_l的活塞封閉著一定質(zhì)量的氣體（可視為理想氣體），活塞與氣缸間無摩擦且不漏氣．總質(zhì)量為m₂：的砝碼盤（含砝碼）通過左側(cè)豎直的細(xì)繩與活塞相連．當(dāng)環(huán)境溫度為T時，活塞離缸底的高度為h．現(xiàn)使環(huán)境溫度緩慢降為：

①當(dāng)活塞再次平衡時，活塞離缸底的高度是多少？

②保持環(huán)境溫度為不變，在砝碼盤中添加質(zhì)量為△m的砝碼時，活塞返回到高度為h處，求大氣壓強(qiáng)p₀．

Answer 1

考點：理想氣體的狀態(tài)方程．

專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．

分析：①封閉氣體等壓變化，根據(jù)蓋呂薩克定律列式求解；

②封閉氣體等溫變化，根據(jù)玻意而定律列式求解．

解答：  解：①環(huán)境溫度緩慢降低過程中，氣缸中氣體壓強(qiáng)不變，初始時溫度為T₁=T，

體積為V₁=hS，變化后溫度為T₂=，體積為V₂=h₁S，

由蓋•呂薩克定律得：

P

解得h₁=

②設(shè)大氣壓強(qiáng)為p₀，初始時體積V₂=h₁S，壓強(qiáng)

變化后體積V₃=hS，壓強(qiáng)

由玻意耳定律  p₂V₂=p₃V₃

解得：

答：①當(dāng)活塞再次平衡時，活塞離缸底的高度是；

②大氣壓強(qiáng)p₀為

點評：此類問題關(guān)鍵是挖掘氣體做何種變化，選擇合適的氣體實驗定律求解即可，其中活塞類問題，往往對活塞受力分析利用平衡求解氣體壓強(qiáng)．