Question

【題目】如圖所示,開口處有卡口、內截面積為S的圓柱形氣缸開口向上豎直放置在水平面上,缸內總體積為V0,大氣壓強為P0 ,一厚度不計、質量為m的活塞（m=0.2P0S/g)封住一定量的理想氣體,溫度為T0時缸內氣體體積為0.8V0,先在活塞上緩慢放上質量為2m的砂子,然后將缸內氣體溫度升高到2T0, 求:

（1）初始時缸內氣體的壓強;

（2）最后缸內氣體的壓強;

（3）在圖中畫出氣體狀態變化的P-V圖象.

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

（1）由于活塞靜止，由平衡條件可得：

（2）在活塞上緩慢放上質量為2m 砂子，由平衡條件得：

解得：

因為發生的是等溫變化，滿足：

解得：

溫度升高時氣體先是發生等圧変化，直到活塞上升到卡口為止，有：

解得：

此后氣體發生等容變化，有：

解得：

（3）根據氣體狀態參量的變化，作出的P—V圖像如圖所示；