Question

【題目】內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸豎直放置，用質(zhì)量不計(jì)、橫截面積為2×10-4m2的活塞封閉著一定質(zhì)量的氣體，溫度為t0=27℃.現(xiàn)緩慢地將沙子倒在活塞上，當(dāng)氣體的體積變?yōu)樵瓉?lái)的一半時(shí)，繼續(xù)加沙子的同時(shí)對(duì)氣缸緩慢加熱，使活塞位置保持不變，直到倒入的沙子總質(zhì)量為m=2.4kg.已知大氣壓強(qiáng)為p0=1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2.求：

①當(dāng)氣體的體積剛變?yōu)樵瓉?lái)的一半時(shí)，氣體的壓強(qiáng).

②最后氣體的溫度為多少攝氏度.

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】試題分析：①根據(jù)題意得出加熱前后氣體的狀態(tài)參量，再由玻意耳定律求出壓強(qiáng)；②在加熱過(guò)程中，氣體做等容變化，根據(jù)查理定律和平衡條件即可求解最后氣體的溫度。

①加熱前的過(guò)程，氣體做等溫變化，由玻意耳定律得：

由題意知，則氣體體積剛變?yōu)樵瓉?lái)的一半時(shí)氣體的壓強(qiáng)為

②加熱過(guò)程中氣體做等容變化，由查理定律得：

停止添加沙子時(shí)，由平衡條件得：

因?yàn)?/span>

聯(lián)立以上方程可得：

即