Question

上端開口的圓柱形氣缸豎直放置，截面積為0.2米²的活塞將一定質量的氣體和一形狀不規則的固體A封閉在氣缸內．溫度為 300K時，活塞離氣缸底部的高度為0.6米；將氣體加熱到330K時，活塞上升了0.05米，不計摩擦力及固體體積的變化．求物體A的體積．

Answer 1

分析：加熱活塞上升時，氣缸內氣體發生等壓變化．根據蓋-呂薩克定律列方程求解物體A的體積．

解答：解：設A的體積為V，T₁=300K，T₂=330K，S=0.2m²，h=0.6m
     h₂=0.6m+0.05m=0.65m                                             ①
   氣體發生等壓變化，根據蓋-呂薩克定律

h2S-V

T2

=

h1S-V

T1

             ②
        （h₁S-V）T₂=（h₂S-V）T₁
    故V=

h1T2-h2T1

T2-T1

S=0.02m³．
答：A的體積為0.02m³．

點評：本題關鍵是判斷出氣體發生的是等壓變化．封閉氣體的壓強可以以活塞為研究對象根據平衡條件列方程來分析．