Question

【题目】内壁光滑的导热气缸竖直放置，用质量不计、横截面积为2×10-4m2的活塞封闭着一定质量的气体，温度为t0=27℃.现缓慢地将沙子倒在活塞上，当气体的体积变为原来的一半时，继续加沙子的同时对气缸缓慢加热，使活塞位置保持不变，直到倒入的沙子总质量为m=2.4kg.已知大气压强为p0=1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2.求：

①当气体的体积刚变为原来的一半时，气体的压强.

②最后气体的温度为多少摄氏度.

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】

试题①根据题意得出加热前后气体的状态参量，再由玻意耳定律求出压强；②在加热过程中，气体做等容变化，根据查理定律和平衡条件即可求解最后气体的温度。

①加热前的过程，气体做等温变化，由玻意耳定律得：

由题意知，则气体体积刚变为原来的一半时气体的压强为

②加热过程中气体做等容变化，由查理定律得：

停止添加沙子时，由平衡条件得：

因为

联立以上方程可得：

即