Question

如图1，在开口向上的气缸内，一个质量不计的活塞封闭了一定质量的气体，活塞截面积S=5.0×10^-4m²，气体体积V1=6.0×10-5m3．如图2，在活塞上施加一压力，缓慢压缩气体，压缩过程中气体温度保持不变．当压力F=10N时，求：
（1）气缸内气体压强p₂；
（2）气缸内气体体积V₂．
（大气压强p0=1.0×105Pa，不计活塞和气缸间摩擦）

Answer 1

分析：（1）对活塞进行受力分析，由平衡条件可以求出气体压强；
（2）由玻意耳定律可以求出气体体积．

解答：解：（1）活塞静止处于平衡状态，
由平衡条件得：p₀S+F=p₂S，
气体压强：p₂=p₀+

F

S

=1.0×10⁵+

10

5×10-4

=1.2×10⁵Pa；
（2）对气缸内的气体，p₁=p₀，
由玻意耳定律得：p₁V₁=p₂V₂，
即：1.0×10⁵×6×10^-5=1.2×10⁵×V₂，
解得：V₂=5×10^-5m³．
答：（1）气缸内气体压强为1.2×10⁵Pa；
（2）气缸内气体体积为5×10^-5m³．

点评：本题考查了求气体压强与体积，应用平衡条件与玻意耳定律即可正确解题，要掌握应用玻意耳定律解题的思路与方法．