Question

【題目】如圖所示，有一圓柱形氣缸，上部有固定擋板，氣缸內(nèi)壁的高度是2L，一個很薄且質(zhì)量不計的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，開始時活塞處在離底部L高處，外界大氣壓為1.0×105Pa，溫度為27℃，現(xiàn)對氣體加熱，求：

①當(dāng)活塞恰上升到擋板處時氣體的溫度；

②當(dāng)加熱到427℃時，封閉氣體的壓強(qiáng)。

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】①開始加熱活塞上升過程，封閉氣體做等壓變化。設(shè)氣缸橫截面積為S，活塞恰上升到氣缸上部擋板處時氣體溫度為t℃，

對于封閉氣體狀態(tài)一：T1＝（27＋273）K，V1＝LS；

狀態(tài)二：T2＝（t＋273）K，V2＝2LS。

由

解得：t＝327℃

②設(shè)當(dāng)加熱到427℃時氣體的壓強(qiáng)變?yōu)?/span>p3，在此之前活塞已上升到氣缸上部擋板處，對于封閉氣體，初狀態(tài)：T1＝（27＋273）K＝300K，V1＝LS，p1＝1.0×105Pa；

末狀態(tài)：T3＝（427＋273）K＝700K，V3＝2LS。p3。

由=

解得：p3＝1.17×105Pa。