• 如图所示,气缸呈圆柱形,上部有挡板,内部高度为d.筒内有一个很薄的质量不计的活塞封闭一定量的气体,开始时活塞处于离底部d/2的高度,外界大气压强为1×l05帕,温度为27℃,现对气体加热.求:(1)气体温度达到127℃,活塞离底部的高度.(2)气体温度达到387℃时,活塞离底部的高度和气体的压强.试题及答案-解答题-云返教育

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      如图所示,气缸呈圆柱形,上部有挡板,内部高度为d.筒内有一个很薄的质量不计的活塞封闭一定量的气体,开始时活塞处于离底部d/2的高度,外界大气压强为1×l05帕,温度为27℃,现对气体加热.求:
      (1)气体温度达到127℃,活塞离底部的高度.
      (2)气体温度达到387℃时,活塞离底部的高度和气体的压强.

      试题解答


      见解析
      (1)以封闭气体为研究对象:
      设温度升高到T
      时,活塞刚好到达汽缸口.此时有:p2=p,V2=dS,T2
      根据盖?吕萨克定律:
      ,得T2=600K.
      由于T
      3=400K<T2,故有p3=p,V3=l3S,T3=400K;
      ,得
      (2)T
      4=660K>T2,封闭气体先做等压变化,活塞到达汽缸口之后做等容变化.
      所以:l
      4=d
      此时有:p
      4,V4=dS,T4=600K;
      由理想气体状态方程:

      解得

      答:(1)气体温度达到127℃,活塞离底部的高度为

      (2)气体温度达到387℃时,活塞离底部的高度为d,气体的压强为1.1×10
      5Pa.

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