Question

如圖所示，有一圓柱形氣缸，上部有固定擋板，氣缸內(nèi)壁的高度是2L，一個很薄且質(zhì)量不計(jì)的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，開始時活塞處在離底部L高處，外界大氣壓為1.0×10⁵Pa，溫度為27℃，現(xiàn)對氣體加熱，求：當(dāng)加熱到427℃時，封閉氣體的壓強(qiáng)。

Answer 1

【命題立意】考查氣體實(shí)驗(yàn)定律的靈活運(yùn)用，以及學(xué)生綜合分析氣缸類問題的能力。

【解    析】開始加熱活塞上升的過程，封閉氣體做等壓變化。

設(shè)氣缸橫截面積為S，活塞恰上升到氣缸上部擋板處時，氣體溫度為t℃，

則對于封閉氣體狀態(tài)一：T₁=（27+273）K，V₁=LS；

狀態(tài)二：T₂=（t₂+273）K，V₂=2LS。

由，解得：T₂=600K  t₂=327℃

設(shè)當(dāng)加熱到427℃時氣體的壓強(qiáng)變?yōu)?i>p₃，在此之前活塞已上升到氣缸上部擋板

處，對于封閉氣體，初狀態(tài)：T₁=300K，V₁=LS， p₁=1.0×10⁵Pa

末狀態(tài)：T₃=700K，V₃=2LS，p ₃

由，代入數(shù)據(jù)得：p₃=1.17×10⁵Pa