Question

【題目】如圖甲所示，U形氣缸固定在水平地面上，用重力不計,面積s=10cm2的活塞封閉著一定質量的氣體，已知氣缸不漏氣，活塞移動過程無摩擦．初始時，外界大氣壓強為p0=1.0×105pa，活塞緊壓小擋板．現緩慢升高缸內氣體的溫度

①請在乙圖中作出能反映氣缸內氣體的壓強p隨熱力學溫度T變化的圖像

②當溫度緩慢升高到t1=27℃時，活塞與小擋板間恰好無作用力。現在活塞上加一質量為m=5Kg的砝碼，要使加砝碼后的活塞與小擋板間恰好無作用力，則溫度至少要升高到多少攝氏度？

Answer 1

【答案】①②

【解析】①因開始時活塞緊壓小擋板，說明被封閉氣體的壓強要小于大氣壓，在活塞離開擋板之前，氣體的體積不變，做等容變化，圖線是過P-T圖的坐標原點的，活塞離開擋板后，做等壓變化，由此可知氣缸內氣體的壓強p隨熱力學溫度T變化的圖像如圖所示：

②對氣缸內氣體：初狀態： ，

末狀態： ，

根據查理定律得： 解得： 。