Question

【題目】如圖所示，豎直放置的氣缸內(nèi)壁光滑，橫截面積S=3×10-3m2，活塞的質(zhì)量為m=1.5kg，厚度不計(jì)，在A、B兩處設(shè)有限制裝置，使活塞只能在A、B之間運(yùn)動(dòng)，B到氣缸底部的距離為0.5m，A、B之間的距離為0.2m，外界大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa，開始時(shí)活塞停在B處，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為0.9p0，溫度為27℃，現(xiàn)緩慢加熱缸內(nèi)氣體，直至287℃，取g=10m/s2．求：

（1）活塞剛離開B處時(shí)氣體的溫度；

（2）缸內(nèi)氣體的最后壓強(qiáng)．

Answer 1

【答案】(1) 77℃ (2)

【解析】（1）活塞剛離開B處時(shí)，氣體壓強(qiáng)為：

汽缸中氣體初態(tài)為：p1=0.9p0，T1＝273+27＝300K
氣體等容變化，有：
代入數(shù)據(jù)解得：
T2＝350K=77℃
（2）設(shè)活塞剛好移動(dòng)到A處，氣體溫度為T3
氣體發(fā)生等壓變化，有：；即
解得：T3＝490K
繼續(xù)升溫，氣體發(fā)生等容變化；最終氣溫T4＝273+287＝560K，壓強(qiáng)p4＝？


解得：p4＝1.2×105pa

點(diǎn)睛:

本題的關(guān)鍵是分析清楚各個(gè)變化過程中，哪些量不變，變化的是什么量，明確初末狀態(tài)量的值，根據(jù)氣體定律運(yùn)算即可.