Question

如圖，一根粗細(xì)均勻、內(nèi)壁光滑、豎直放置的玻璃管下端密封，上端封閉但留有一抽氣孔。管內(nèi)下部被活塞封住一定量的氣體（可視為理想氣體），氣體溫度為T₁。開始時，活塞上方的氣體的壓強(qiáng)為p₀，活塞上方玻璃管的容積為2.6V₁，活塞下方氣體的體積為V₁，活塞因重力而產(chǎn)生的壓強(qiáng)為0.5p₀。緩慢將活塞上方抽成真空并密封。整個抽氣過程中管內(nèi)氣體溫度始終保持不變。然后將密封的氣體緩慢加熱。求：
（1）活塞剛碰到玻璃管頂部時氣體的溫度；
（2）當(dāng)氣體溫度達(dá)到1.8T₁時氣體的壓強(qiáng)。

Answer 1

解：（1）抽氣過程為等溫過程，活塞上面抽成真空時，下面氣體的壓強(qiáng)為0.5p₀，體積為V。依題意，由玻意耳定律得（p₀+0.5p₀）V₁=0.5p₀V  ①
此后，氣體等壓膨脹，設(shè)活塞碰到玻璃管頂部時氣體的溫度是Tˊ。由蓋·呂薩克定律得 ②
由①②得Tˊ=1.2T₁  ③
（2）活塞碰到頂部后的過程是等容升溫過程。由查理定律得  ④
式中p₂是氣體溫度達(dá)到1.8T₁時氣體的壓強(qiáng)
由③④式得p₂=0.75p₀