Question

（10分）一足夠高的內壁光滑的導熱氣缸豎直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不計質量的活塞封閉了一定質量的理想氣體，如圖所示。開始時氣體的體積為2.0×10^-3m³，現緩慢地在活塞上倒上一定量的細沙，最后活塞靜止時氣體的體積恰好變為原來的一半，然后將氣缸移出水槽，緩慢加熱，使氣體溫度變為137ºC。（大氣壓強為1.0×10⁵Pa）

（1）求氣缸內氣體最終的體積；

（2）在p-V圖上畫出整個過程中氣缸內氣體的狀態變化（請用箭頭在圖線上標出狀態變化的方向）。

Answer 1

解：（1）p₁=1.0×10⁵Pa，V₁=2.0×10^-3m³，T₁ = 273K

p₂= =2.0×10⁵Pa，   （3分）

V₂=1.0×10^-3m³，T₂ = 273K  

p₃=2.0×10⁵Pa，       V₃=?，T₃ = 410K

V₂= =  m³= 1.5×10^-3m³（3分）

（2）如圖（4分）