Question

如圖所示的為豎直開口向上放置的氣缸，缸內有不計所受重力的活塞封住一定量的氣體，開始氣體溫度為27℃，活塞離缸底10 厘米，氣缸總高為20厘米，且頂部開比活塞小的口，大氣壓強為1.0×10⁵帕．求：（1）緩慢加熱，當溫度t1為多少時活塞剛好達頂部？
（2）當氣體溫度升高到627℃時，氣缸內的壓強為多少？

Answer 1

【答案】分析：設氣缸的橫截面積為S，以開始時的狀態為初狀態，活塞剛到頂部時的狀態為狀態1，氣溫達到627°C時的狀態為狀態2，找出三種狀態下的物理量，列氣體的狀態方程即可解題．
解答：解：（1）活塞上升的過程氣體的壓強不變，初狀態：V=LS，T=273+27=300K；狀態1：V₁=LS，T₁=273+t₁，Pa
由查理定律得：
代人數據，求得：t₁=327℃
（2）當氣體溫度升高到627℃時，V₂=V₁，T₂=273+627=600K，P₂=？
由理想氣體的狀態方程：
代人數據解得：Pa
答：（1）緩慢加熱，當溫度達到327°C時活塞剛好達頂部；（2）當氣體溫度升高到627℃時，氣缸內的壓強Pa
點評：該題中氣體經歷了兩個過程，要把氣體的三個狀態的物理量都找出．屬于簡單題．