Question

【題目】如圖所示,圓柱形的氣缸上部有小擋板,可以阻止活塞滑離氣缸,氣缸內(nèi)部的高度為d ,質(zhì)量不計的薄活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在氣缸內(nèi)。開始時活塞離底部高度為2d/3 ，溫度為t1=27℃ ，外界大氣壓強(qiáng)為P0=1atm ,現(xiàn)對氣體緩緩加熱,求:

①當(dāng)氣體溫度升高到t2=127℃時,活塞升高了多少?

②當(dāng)氣體溫度升高到t3=357℃時,缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。

Answer 1

【答案】①2d/9；②1．4 atm

【解析】

試題分析：①設(shè)活塞面積為S，h為升高的高度

由題意得V1=2Sd/3； T1=（273+27）K=300 K； V2=S（2d/3+h）； T2=（127+273）K=400 K

由蓋·呂薩克定律V1/T1=V2/T2

解得 h=2d/9

②由題意得V1=2Sd/3 T1=（273+27）K=300 K

設(shè)活塞剛好到達(dá)頂部時氣體溫度為T3；此時有V3=Sd

由蓋·呂薩克定律V1/T1=V3/T3

解得 T3=450 K

當(dāng)氣體溫度高于T3后,缸內(nèi)氣體做等容變化

當(dāng)溫度升到T4=（357+273）K=630 K,

設(shè)此時氣體的壓強(qiáng)為p，由查理定律p0/T3=p/T4

解得 p=1．4 atm