Question

如圖，圓柱形氣缸的上部有小擋板，可以阻止活塞滑離氣缸，氣缸內部的高度為d，質量不計的薄活塞將一定質量的氣體封閉在氣缸內。開始時活塞離底部高度為，溫度為t₁=27℃，外界大氣壓強為p_Ｏ=1atm，現對氣體緩緩加熱。求：

（i）氣體溫度升高到t₂=127℃時，活塞離底部的高度；

（ii）氣體溫度升高到t₃=357℃時，缸內氣體的壓強。

Answer 1

【答案】（i） ；（ii）p=1.4atm

【解析】（i）設活塞面積為S,由題意得V₁=，T₁=273+27=300k，V₂=Sh₂，T₂=127+273=400k，

由蓋呂薩克定律                                                   ①

得：                                                   ②

（ii）由題意得V₁=，T₁=273+27=300k，V₃=Sd，活塞剛好到達頂部時氣體溫度為T₃，

由蓋呂薩克定律，得T₃=450K                                         ③

當溫度升到T₄=357+273=630K，由查理定律                          ④

得p=1.4atm                                                               ⑤

評分標準：

本題9分. （i）問3分，①式2分②式1分；（ii）問6分，③④⑤式各2分。