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，內有一可自由移動的活塞封閉了一定質量的理想氣體，不可伸長的細線一端系在質量為 2kg活塞上，另一端跨過兩個定滑輪提著質量為10kg的物體A.。開始時，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，現對氣缸內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）開始時氣體的壓強為多少PA.？

（2）當物體A.剛觸地時，氣體的溫度為多少℃？

 

Answer 1

【答案】

（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，＝，代入數據，得T₂＝392K，即t₂＝119℃

考點：考查了理想氣體狀態(tài)方程的應用

點評：做本題的關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