Question

【題目】如圖所示，圓柱形汽缸上部開口且有擋板，內部底面積S為0.1m2，內部高度為d。筒內一個很薄的質量不計的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞上放置一質量為10kg的重物，開始時活塞處于離底部的高度，外界大氣壓強為1.01×105Pa，溫度為27℃。活塞與汽缸內壁的摩擦忽略不計，現對氣體加熱，求：

①當活塞剛好到達汽缸口時氣體的溫度；

②氣體溫度達到387℃時氣體的壓強。

Answer 1

【答案】(1) 600 K (2) 1.12×105 Pa.

【解析】①被封閉氣體做等壓變化：V1＝S

T1＝273+37＝300 K

設溫度升高到T2時，活塞剛好到達汽缸口：V2＝Sd

根據理想氣體狀態方程：

解得T2＝600 K

②T3＝387 ℃＝660 K>T2

故被閉氣體先做等壓變化，待活塞到達汽缸口后做等容變化

V3＝Sd

由理想氣體狀態方程：

解得p3＝1.12×105 Pa.