Question

(10分）如圖所示，底面積S= 40cm²的圓柱形氣缸C開口向上放置在水平地面上，內(nèi)有一可自由移動(dòng)的活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，不可伸長(zhǎng)的細(xì)線一端系在質(zhì)量為 2kg活塞上，另一端跨過兩個(gè)定滑輪提著質(zhì)量為10kg的物體A.。開始時(shí)，溫度t₁=7℃，活塞到缸底的距離l₁=10cm，物體A.的底部離地h₁=4cm。已知外界大氣壓p₀=1.0×10⁵PA.不變，現(xiàn)對(duì)氣缸內(nèi)的氣體緩慢加熱直到A.物體觸地，試問：（重力加速度g=l0m/s²）

（1）開始時(shí)氣體的壓強(qiáng)為多少PA.？
（2）當(dāng)物體A.剛觸地時(shí)，氣體的溫度為多少℃？

Answer 1

（1）0.8×10⁵PA（2）t₂＝119℃

解析試題分析：（1）（4分）活塞受力平衡：P₀S＋mg＝P₁S＋T；T＝m_A.g
被封閉氣體壓強(qiáng)P₁＝P₀＋＝0.8×10⁵PA.
（2）（6分）初狀態(tài)：V₁＝l₁s，T₁＝280K
末狀態(tài)：V₂＝（l₁＋h₁）s，T₂＝？
等壓變化，＝，代入數(shù)據(jù)，得T₂＝392K，即t₂＝119℃
考點(diǎn)：考查了理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用
點(diǎn)評(píng)：做本題的關(guān)鍵是分析好過程中的變化量，判斷變化的初始狀態(tài)量，然后列方程求解