如图所示,内壁光滑的气缸深L为1m,固定在水平地面上,气缸内有一厚度可忽略不计的活塞封闭了一定质量的气体.开始时缸内气体长L1为0.4m、压强p1为1×105Pa、温度T1为300K,已知大气压强p0为1×105Pa.现在活塞上施加一水平外力缓慢拉动活塞:(1)保持气缸内气体的温度不变,求活塞被拉至气缸边缘时封闭气体的压强(没有气体漏出);(2)活塞被拉至气缸边缘后,保持气体体积不变,逐渐升高温度直至外力恰好减小为零,求此时封闭气体的温度.
问题描述:
如图所示,内壁光滑的气缸深L为1m,固定在水平地面上,气缸内有一厚度可忽略不计的活塞封闭了一定质量的气体.开始时缸内气体长L1为0.4m、压强p1为1×105Pa、温度T1为300K,已知大气压强p0为1×105Pa.现在活塞上施加一水平外力缓慢拉动活塞:
(1)保持气缸内气体的温度不变,求活塞被拉至气缸边缘时封闭气体的压强(没有气体漏出);
(2)活塞被拉至气缸边缘后,保持气体体积不变,逐渐升高温度直至外力恰好减小为零,求此时封闭气体的温度.
答
(1)设活塞横截面积为S,气体的状态参量:p1=1×105Pa,V1=L1S=0.4S,V2=LS=S,气体发生等温变化,由玻意耳定律得:p1V1=p2V2,即:1×105×0.4S=p2×S,解得:p2=4×105Pa;(2)气体的状态参量:p2=4×105Pa,T2=...
答案解析:(1)气体发生等温变化,根据题意求出气体的状态参量,然后由玻意耳定律求出气体压强.(2)气体发生等容变化,根据题意求出气体状态参量,然后由查理定律求出气体温度.
考试点:理想气体的状态方程.
知识点:本题考查了求气体压强、气体温度,分析清楚气体状态变化过程、求出气体状态参量、应用气体状态方程即可正确解题.