Question

如圖所示，水平放置的圓筒形氣缸與一裝有水銀的U形管相連，氣缸中封閉一定質量的理想氣體。開始時U形管兩臂中水銀面齊平，活塞處于靜止狀態，此時氣體體積為400mL。若用力F緩慢向左推動活塞，使活塞向左移動一段距離后，U形管兩臂中的高度差為25cm，已知外界大氣壓強為750毫米汞柱，不計活塞與氣缸內壁間的摩擦，試回答下列問題：

   ①簡要說明氣缸內氣體對活塞的壓力是怎樣產生的；

   ②活塞移動過程中，氣體內能如何變化？

   ③求活塞移動后氣體的體積。

Answer 1

【解析】

（1）大量氣體分子不斷碰撞活塞，從而對活塞產生持續的壓力…………（2分）

（2）氣體做等溫變化，內能不變……………………………………（2分）

（3）P₁=P₀=750mmHg ………（1分） V₁=400mL   P₂=100mmHg………（1分）=

        氣體做等溫變化，根據玻意耳定律  P₁V₁=P₂V₂ ………（2分） 

……………………（2分）