Question

橫截面積分別為S_A=2.0×10^-3m²、S_B=1.0×10^-3m²的汽缸A、B豎直放置，底部用細管連通，用質量分別為m_A=4.0kg、m_B=2.0kg的活塞封閉一定質量的氣體，氣缸A中有定位卡．當氣體溫度為27℃時，活塞A恰與定位卡環接觸，此時封閉氣體的體積為V₀=300mL，外界大氣壓強為P₀=1.0×10⁵Pa．（g=10m/s²）
（1）當將氣體溫度緩慢升高到57℃時，封閉氣體的體積多大？
（2）保持氣體的溫度57℃不變，用力緩慢壓活塞B，使氣體體積恢復到V₀，求此時封閉氣體的壓強多大？

Answer 1

分析：（1）溫度升高時，氣體發生等壓變化，由蓋呂薩克定律可以求出氣體的溫度．
（2）氣體發生等溫變化，由玻意耳定律可以求出氣體的壓強．

解答：解：（1）氣體溫度升高時，壓強不變，
V₁=V₀=300mL，T₁=273+27=300K，T₂=273+57=330K，
由蓋呂薩克定律可得：

V1

T1

=

V2

T2

，
即：

300

300

=

V2

330

，解得V₂=330mL；
（2）V₂=330mL，P₂=P₀+

mBg

sB

=1.2×10⁵Pa，V₃=V₀=300mL，
由玻意耳定律可得：P₂V₂=P₃V₃，即1.2×10⁵×330=P₃×300，
解得：P₃=1.32×10⁵Pa；
答：（1）封閉氣體的體積是330mL；
（2）封閉氣體壓強是1.32×10⁵Pa．

點評：明確氣體狀態變化過程，熟練應用蓋呂薩克定律與玻意耳定律即可正確解題．