Question

【题目】如图所示，有一圆柱形气缸，上部有固定挡板，气缸内壁的高度是2L，一个很薄且质量不计的活塞封闭一定质量的理想气体，开始时活塞处在离底部L高处，外界大气压为1.0×105Pa，温度为27℃，现对气体加热，求：

①当活塞恰上升到挡板处时气体的温度；

②当加热到427℃时，封闭气体的压强。

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】①开始加热活塞上升过程，封闭气体做等压变化。设气缸横截面积为S，活塞恰上升到气缸上部挡板处时气体温度为t℃，

对于封闭气体状态一：T1＝（27＋273）K，V1＝LS；

状态二：T2＝（t＋273）K，V2＝2LS。

由

解得：t＝327℃

②设当加热到427℃时气体的压强变为p3，在此之前活塞已上升到气缸上部挡板处，对于封闭气体，初状态：T1＝（27＋273）K＝300K，V1＝LS，p1＝1.0×105Pa；

末状态：T3＝（427＋273）K＝700K，V3＝2LS。p3。

由=

解得：p3＝1.17×105Pa。