Question

【題目】如圖所示，為了測量某剛性導(dǎo)熱容器A的容積，將細(xì)管把它與水平固定的導(dǎo)熱氣缸B相連，氣缸中活塞的橫截面積S = l00cm2。初始時，環(huán)境溫度T=300K，活塞離缸底距離d=40cm。現(xiàn)用水平向左的力F緩慢推活塞，當(dāng)F= 1.0103N時，活塞離缸底距離d'=10cm。已知大氣壓強(qiáng)P0= l.0105Pa。不計(jì)一切摩擦，整個裝置氣密性良好。求：

(1)容器A的容積VA；

(2)保持力F=1.0103N不變，當(dāng)外界溫度緩慢變化時，活塞向缸底緩慢移動了△d = 3cm時，此時環(huán)境溫度為多少攝氏度？

Answer 1

【答案】(1) (2) 或

【解析】

（1）根據(jù)玻意耳定律列式求解容器A的容積；（2）根據(jù)蓋呂薩克定律求解環(huán)境溫度。

（1）由題意，氣缸和容器內(nèi)所有氣體先做等溫變化，有：P1V1=P2V2

其中壓縮前：P1=P0，V1=VA+dS

壓縮后：P2=P0+ ，V2=VA+d′S

帶入數(shù)據(jù)解得VA=2L

（2）依題意，接著做等壓變化，有：

其中變化前：T2=T

變化后：V3=V2-dS T3=t3+273或T3=t3+273.15

帶入數(shù)據(jù)解得t3=-3℃ 或t3=-2.85℃