Question

【题目】如图所示,圆柱形的气缸上部有小挡板,可以阻止活塞滑离气缸,气缸内部的高度为d ,质量不计的薄活塞将一定质量的气体封闭在气缸内。开始时活塞离底部高度为2d/3 ，温度为t1=27℃ ，外界大气压强为P0=1atm ,现对气体缓缓加热,求:

①当气体温度升高到t2=127℃时,活塞升高了多少?

②当气体温度升高到t3=357℃时,缸内气体的压强。

Answer 1

【答案】①2d/9；②1．4 atm

【解析】

试题分析：①设活塞面积为S，h为升高的高度

由题意得V1=2Sd/3； T1=（273+27）K=300 K； V2=S（2d/3+h）； T2=（127+273）K=400 K

由盖·吕萨克定律V1/T1=V2/T2

解得 h=2d/9

②由题意得V1=2Sd/3 T1=（273+27）K=300 K

设活塞刚好到达顶部时气体温度为T3；此时有V3=Sd

由盖·吕萨克定律V1/T1=V3/T3

解得 T3=450 K

当气体温度高于T3后,缸内气体做等容变化

当温度升到T4=（357+273）K=630 K,

设此时气体的压强为p，由查理定律p0/T3=p/T4

解得 p=1．4 atm