Question

(10分)內壁光滑的導熱氣缸豎直浸放在盛有27℃溫水的恒溫水槽中，用不計質量的活塞封閉了壓強為、體積為的理想氣體�，F在活塞上方緩緩倒上質量為的沙子，封閉氣體的體積變為；然后將氣缸移出水槽，經過緩慢降溫，氣體溫度最終變為。已知活塞面積為，大氣壓強為，g取，求：

(i)氣體體積V₁．
(ii)氣缸內氣體的最終體積V₂(結果保留兩位有效數字)．

Answer 1

（1）（2）

試題分析：(ⅰ)氣缸在水槽中，往活塞上方緩緩倒沙子過程中，氣體發生等溫變化
Pa        ①
根據玻意耳定律有
                       ②
解得：                           ③
（ⅱ）移除水槽后，氣體發生等壓變化，根據蓋-呂薩克定律得：
                        ④
解得：                           ⑤
評分參考：第(ⅰ)問6分，①②③式各2分；第(ⅱ)問4分，④⑤式各2分。