Question

【題目】如圖（甲）所示，豎直放置的汽缸內壁光滑，橫截面積為S=10﹣3m2 ， 活塞的質量為m=2kg，厚度不計．在A，B兩處設有限制裝置，使活塞只能在A，B之間運動，B下方汽缸的容積為1.0×10﹣3m3 ， A、B之間的容積為2.0×10﹣4m3 ， 外界大氣壓強p0=1.0×105Pa．開始時活塞停在B處，缸內氣體的壓強為0.9p0 ， 溫度為27℃，現緩慢加熱缸內氣體，直至327℃．求：

（1）活塞剛離開B處時氣體的溫度t2；
（2）缸內氣體最后的壓強；
（3）在圖（乙）中畫出整個過程中的p﹣V圖線．

Answer 1

【答案】
（1）

解：活塞剛離開B處時，氣體壓強p2=p0+ =1.2×105Pa

氣體等容變化， ，

代入數據，解出t2=127℃

（2）

解：設活塞最終移動到A處，

理想氣體狀態方程： ，即 ，

代入數據，解出 =1.5×105Pa

因為p3＞p2，故活塞最終移動到A處的假設成立

（3）

解：如圖．

【解析】先是等容過程，根據氣體狀態方程代入數據可解得溫度；
再根據理想氣體狀態方程可解得壓強．