Question

【题目】如图所示，圆柱形汽缸上部开口且有挡板，内部底面积S为0.1m2，内部高度为d。筒内一个很薄的质量不计的活塞封闭一定量的理想气体，活塞上放置一质量为10kg的重物，开始时活塞处于离底部的高度，外界大气压强为1.01×105Pa，温度为27℃。活塞与汽缸内壁的摩擦忽略不计，现对气体加热，求：

①当活塞刚好到达汽缸口时气体的温度；

②气体温度达到387℃时气体的压强。

Answer 1

【答案】(1) 600 K (2) 1.12×105 Pa.

【解析】①被封闭气体做等压变化：V1＝S

T1＝273+37＝300 K

设温度升高到T2时，活塞刚好到达汽缸口：V2＝Sd

根据理想气体状态方程：

解得T2＝600 K

②T3＝387 ℃＝660 K>T2

故被闭气体先做等压变化，待活塞到达汽缸口后做等容变化

V3＝Sd

由理想气体状态方程：

解得p3＝1.12×105 Pa.