Question

如圖（甲）所示，豎直放置的汽缸內壁光滑，橫截面積為S=10-3m2，活塞的質量為m=2kg，厚度不計。在A、B兩處設有限制裝置，使活塞只能在A、B之間運動，B下方汽缸的容積為1.0×10-3m3 ，A、B之間的容積為2.0×10-4m3，外界大氣壓強p0=1.0×105Pa。開始時活塞停在B處，缸內氣體的壓強為0.9p0，溫度為27℃，現(xiàn)緩慢加熱缸內氣體，直至327℃。求：

（1）活塞剛離開B處時氣體的溫度t2；

（2）缸內氣體最后的壓強；

（3）在圖（乙）中畫出整個過程中的p-V圖線。

 

Answer 1

（1）活塞剛離開B處時，氣體壓強p2= p0+=1.2×105Pa                    （1分）

氣體等容變化， ，                                    （1分）

代入數(shù)據(jù)，解出t2=127℃                                             （1分）

（2）設活塞最終移動到A處，

理想氣體狀態(tài)方程：，即，             （2分）

代入數(shù)據(jù)，解出=1.5×105Pa                             （1分）

因為p3> p2，故活塞最終移動到A處的假設成立。                              （1分）

（3）如圖。                                                          （3分）