Question

如圖所示的為豎直開(kāi)口向上放置的氣缸，缸內(nèi)有不計(jì)所受重力的活塞封住一定量的氣體，開(kāi)始?xì)怏w溫度為27℃，活塞離缸底10 厘米，氣缸總高為20厘米，且頂部開(kāi)比活塞小的口，大氣壓強(qiáng)為1.0×10⁵帕．求：（1）緩慢加熱，當(dāng)溫度t1為多少時(shí)活塞剛好達(dá)頂部？
（2）當(dāng)氣體溫度升高到627℃時(shí)，氣缸內(nèi)的壓強(qiáng)為多少？

Answer 1

（1）活塞上升的過(guò)程氣體的壓強(qiáng)不變，初狀態(tài)：V₀=L₀S，T₀=273+27=300K；狀態(tài)1：V₁=LS，T₁=273+t₁，P1=P0=1.0×105Pa
由查理定律得：

V0

T0

=

V1

T1

代人數(shù)據(jù)，求得：t₁=327℃
（2）當(dāng)氣體溫度升高到627℃時(shí)，V₂=V₁，T₂=273+627=600K，P₂=？
由理想氣體的狀態(tài)方程：

P1V1

T1

=

P2V2

T2

代人數(shù)據(jù)解得：P2=1.5×105Pa
答：（1）緩慢加熱，當(dāng)溫度達(dá)到327°C時(shí)活塞剛好達(dá)頂部；（2）當(dāng)氣體溫度升高到627℃時(shí)，氣缸內(nèi)的壓強(qiáng)P2=1.5×105Pa