Question

一活塞將一定質量的理想氣體封閉在氣缸內，初始時氣體體積為 3.0×l0^-3m³．用 DIS 實驗系統測得此時氣體的溫度和壓強分別為 300K 和1.0×10⁵Pa．推動活塞壓縮氣體，穩定后測得氣體的溫度和壓強分別為320K和1.6×10⁵Pa．
（ 1）求此時氣體的體積；
（ 2）保持溫度不變，緩慢改變作用在活塞上的力，使氣體壓強變為8.0×10⁴Pa，求此時氣體的體積．

Answer 1

（1）從氣體狀態Ⅰ到狀態Ⅱ的變化符合理想氣體狀態方程

p1V1

T1

=

p2V2

T2

V2=

p1T2

p2T1

V1=

1.0×105×320×3.0×10-3

1.6×105×300

m³=2.0×10^-3 m³
（2）氣體狀態Ⅱ到狀態Ⅲ的變化為等溫過程
p₂V₂=p₃V₃              
V3=

p2V2

p3

=

1.6×105×2.0×10-3

8.0×104

m³=4.0×10^-3 m³．
答：（ 1）氣體的體積為2.0×10^-3 m³；
（ 2）保持溫度不變，緩慢改變作用在活塞上的力，使氣體壓強變為8.0×10⁴Pa，此時氣體的體積為4.0×10^-3 m³．