Question

如图所示的为竖直开口向上放置的气缸，缸内有不计所受重力的活塞封住一定量的气体，开始气体温度为27℃，活塞离缸底10 厘米，气缸总高为20厘米，且顶部开比活塞小的口，大气压强为1.0×10⁵帕．求：（1）缓慢加热，当温度t1为多少时活塞刚好达顶部？
（2）当气体温度升高到627℃时，气缸内的压强为多少？

Answer 1

（1）活塞上升的过程气体的压强不变，初状态：V₀=L₀S，T₀=273+27=300K；状态1：V₁=LS，T₁=273+t₁，P1=P0=1.0×105Pa
由查理定律得：

V0

T0

=

V1

T1

代人数据，求得：t₁=327℃
（2）当气体温度升高到627℃时，V₂=V₁，T₂=273+627=600K，P₂=？
由理想气体的状态方程：

P1V1

T1

=

P2V2

T2

代人数据解得：P2=1.5×105Pa
答：（1）缓慢加热，当温度达到327°C时活塞刚好达顶部；（2）当气体温度升高到627℃时，气缸内的压强P2=1.5×105Pa