Question

9．一活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)，初始時(shí)氣體體積為3.0×10^-3m³．用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)得此時(shí)氣體的溫度和壓強(qiáng)分別為300K和1.0×10⁵Pa．推動(dòng)活塞壓縮氣體，穩(wěn)定后測(cè)得氣體的溫度和壓強(qiáng)分別為320K和1.6×10⁵Pa．
①求此時(shí)氣體的體積；
②保持溫度不變，緩慢改變作用在活塞上的力，使氣體壓強(qiáng)變?yōu)?.8×10⁵Pa，求此時(shí)氣體的體積．

Answer 1

分析 （1）明確變化過(guò)程時(shí)初末狀態(tài)的狀態(tài)參量，然后根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程列方程求解即可．
（2）明確變化過(guò)程時(shí)初末狀態(tài)的狀態(tài)參量，然后根據(jù)玻意耳定律列方程求解即可

解答 解：①對(duì)缸內(nèi)封閉氣體
初態(tài)：p₁=1×10⁵ Pa，V₁=3.0×10^-3 m³，T₁=300 K
末態(tài)：p₂=1.6×10⁵ Pa，V₂=？，T₂=320 K
由理想氣體狀態(tài)方程可知$\frac{p1V1}{T1}$=$\frac{p2V2}{T2}$
所以V₂=$\frac{p1V1T2}{T1p2}$=2×10^-3 m³，即末態(tài)時(shí)氣體體積為2×10^-3 m³
②當(dāng)氣體保持T₂不變，變到狀態(tài)3時(shí)
最后狀態(tài)：p₃=0.8×10⁵ Pa，V₃=？，T₃=T₂=320 K
由玻意耳定律可知p₂V₂=p₃V₃
即V₃=$\frac{p2V2}{p3}$=$\frac{1.6×105×2×10-3}{0.8×105}$ m³=4×10^-3 m³
答：①此時(shí)氣體的體積是2×10^-3 m³；
②保持溫度不變，緩慢改變作用在活塞上的力，使氣體壓強(qiáng)變?yōu)?.8×10⁵Pa，此時(shí)氣體的體積是4×10^-3 m³

點(diǎn)評(píng) 本題考查理想氣體狀態(tài)方程應(yīng)用，關(guān)鍵是找出對(duì)應(yīng)狀態(tài)的狀態(tài)參量，明確壓強(qiáng)、溫度、體積三個(gè)量中有幾個(gè)量變化．