如图所示.内壁光滑的气缸竖直放置.在距气缸底部l=36cm处有一与气缸固定连接的卡环.活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体．当气体的温度T1=300K.大气压强p0=1.0×105Pa时.活塞与气缸底部之间的距离l0=30cm.已知活塞面积为50cm2.不计活塞的质量和厚度.现对缸内气体加热.使活塞缓慢上升当温度上升至T2=540K时.则封闭气体此� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

8．

如图所示，内壁光滑的气缸竖直放置，在距气缸底部l=36cm处有一与气缸固定连接的卡环，活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体．当气体的温度T₁=300K、大气压强p₀=1.0×10⁵Pa时，活塞与气缸底部之间的距离l₀=30cm，已知活塞面积为50cm²，不计活塞的质量和厚度，现对缸内气体加热，使活塞缓慢上升当温度上升至T₂=540K时，则封闭气体此时的压强变为1.5×10⁵Pa，该过程中气体对外做的功为30J．

分析先写出已知条件，对活塞进行受力分析，根据理想气体状态方程求压强；
活塞克服重力和外面的大气压做功，利用功的计算公式即可求解．

解答解：对活塞由平衡条件得：pS=p₀S，
解得：p=p₀=1.0×10⁵Pa，
设活塞上升到卡球处时气体温度为T₀，初状态体积l₀S，温度为T₁，末状态体积为lS，由盖吕萨克定律得：$\frac{{l}_{0}S}{{T}_{1}}$=$\frac{lS}{T}$，
解得：T=360K＜T₂=540K，
气体还将进行等容不得升温，初状态压强为p₀，温度为T，末状态压强为p₁，温度为T₂，由查理定律得：$\frac{{p}_{0}}{T}$=$\frac{{p}_{2}}{{T}_{2}}$，
解得：p₂=1.5×10⁵Pa；
该封闭气体仅在等压膨胀过程中对外做功：W=FS=p₀S（l-l₀），
解得：W=30J；
故答案为：1.5×10⁵Pa；30J．

点评本题关键找出气体的已知参量后根据气体实验定律的方程列式求解，基础题．①气体等压膨胀，根据盖-吕萨克定律列式求解；②气体继续等容升温，根据查理定律列式求解．解题时要注意：温度为热力学温度．

练习册系列答案

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