Question

如圖所示，有一長為L、右端開口的圓柱形氣缸，一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的薄活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，開始時(shí)活塞處在離左端L處，氣體溫度為27℃，現(xiàn)對(duì)氣體加熱。求：當(dāng)加熱到427℃時(shí)，氣體的壓強(qiáng)。（已知外界大氣壓恒為p₀，絕對(duì)零度為－273℃，活塞阻力不計(jì)）

Answer 1

解：開始加熱活塞移動(dòng)的過程中封閉氣體作等壓變化。設(shè)氣缸橫截面積為S，活塞恰移動(dòng)到氣缸右端開口處時(shí)，氣體溫度為t℃，則對(duì)于封閉氣體

狀態(tài)一：T₁=（27+273）K，V₁=2LS/3                                        1分

狀態(tài)二：T=（t+273）K，V=LS                                               1分

由                                                         2分

可得，解得t=177℃                                  1分

說明當(dāng)加熱到427℃時(shí)氣體的壓強(qiáng)變?yōu)?i>p₃，在此之前活塞已移動(dòng)到氣缸右端開口處，對(duì)于封閉氣體

初狀態(tài)：T₁=300K，V₁= 2LS/3， p₁=p₀

末狀態(tài)：T₃=700K，V₃=LS，    p ₃=？                                       1分

由，                                                   2分

可得，

代入數(shù)據(jù)得：p₃=p₀                                   1分