如图所示.导热良好的薄壁气缸放在光滑水平面上.用横截面积为S=1.0×10-2m2的光滑薄活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内.活塞杆的另一端固定在墙上．外界大气压强p0=1.0×105Pa．当环境温度为27℃时.密闭气体的体积为2.0×10-3m3．(1)当环境温度缓慢升高到87℃时.气缸移动了多少距离?(2)如果环境温度保持在87� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

如图所示，导热良好的薄壁气缸放在光滑水平面上，用横截面积为S=1.0×10^-2m²的光滑薄活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞杆的另一端固定在墙上．外界大气压强p₀=1.0×10⁵Pa．当环境温度为27℃时，密闭气体的体积为2.0×10^-3m³．
（1）当环境温度缓慢升高到87℃时，气缸移动了多少距离？
（2）如果环境温度保持在87℃，对气缸施加水平作用力，使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值，这时气缸受到的水平作用力多大？

分析：（1）当环境温度缓慢升高时，气体作等压膨胀，根据盖-吕萨克定律列式求解出膨胀的体积；
（2）从开始到最后，气体等容升温，根据查理定律列式求解气压，再根据内外压强差求解水平作用力；

解答：解：（1）当环境温度缓慢升高到87℃时，气体作等压变化，根据盖-吕萨克定律得：

解得：V₂=

V₁=

360

300

×2.0×10^-3m³=2.4×10^-3m³
气缸移动的距离为：△l=

V2-V1

2.4×10-3-2.0×10-3

1.0×10-2

0.4×10-3

1.0×10-2

m=4×10^-2m
（2）从开始状态到最后状态，气体等容变化

解得：P₃=

T3P1

360×1.0×105

300

pa=1.2×10⁵pa
活塞受力平衡，有P₃S=P₀S+F
故F=（P₃-P₀ ）S=2×10⁴×10^-2N=200N
答：（1）当环境温度缓慢升高到87℃时，气缸移动了4×10^-2m．（2）如果环境温度保持在87℃，对气缸施加水平作用力，使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值，这时气缸受到的水平作用力200N．

点评：本题关键找出封闭气体的已知状态参量，然后选择合适的气体实验定律列方程求解，不难．

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①求990m深处封闭气体的体积（1atm相当于10m深的海水产生的压强）．
②下潜过程中封闭气体

（填“吸热”或“放热”），传递的热量

（填“大于”或“小于”）外界对气体所做的功．

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①当环境温度缓慢升高到87℃时，气缸移动了多少距离？
②如果环境温度保持在87℃，对气缸施加水平作用力，使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值，这时气缸受到的水平作用力多大？

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①当环境温度缓慢升高到87℃时，气缸移动了多少距离？

②如果环境温度保持在87℃，对气缸施加水平作用力，使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值，这时气缸受到的水平作用力多大？

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①当环境温度缓慢升高到87℃时，气缸移动了多少距离？

②如果环境温度保持在87℃，对气缸施加水平作用力，使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值，这时气缸受到的水平作用力多大？

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