Question

如图（甲）所示，竖直放置的汽缸内壁光滑，横截面积为S=10-3m2，活塞的质量为m=2kg，厚度不计。在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B下方汽缸的容积为1.0×10-3m3 ，A、B之间的容积为2.0×10-4m3，外界大气压强p0=1.0×105Pa。开始时活塞停在B处，缸内气体的压强为0.9p0，温度为27℃，现缓慢加热缸内气体，直至327℃。求：

（1）活塞刚离开B处时气体的温度t2；

（2）缸内气体最后的压强；

（3）在图（乙）中画出整个过程中的p-V图线。

 

Answer 1

（1）活塞刚离开B处时，气体压强p2= p0+=1.2×105Pa                    （1分）

气体等容变化， ，                                    （1分）

代入数据，解出t2=127℃                                             （1分）

（2）设活塞最终移动到A处，

理想气体状态方程：，即，             （2分）

代入数据，解出=1.5×105Pa                             （1分）

因为p3> p2，故活塞最终移动到A处的假设成立。                              （1分）

（3）如图。                                                          （3分）