Question

【題目】氣缸長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m（氣缸厚度可忽略不計(jì)），固定在水平面上，氣缸中有橫街面積為S=100cm2的光滑活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體．已知當(dāng)溫度t=27℃，大氣壓強(qiáng)p0=1×105Pa時(shí)，氣柱長(zhǎng)度l0=0.4m，現(xiàn)用水平拉力向右緩慢拉動(dòng)活塞，求：
①若拉動(dòng)活塞過(guò)程中溫度保持27℃，活塞到達(dá)缸口時(shí)缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)
②若氣缸，活塞絕熱，拉動(dòng)活塞到達(dá)缸口時(shí)拉力大小為500N，求此時(shí)缸內(nèi)氣體溫度．

Answer 1

【答案】解：①氣體的狀態(tài)參量：p1=p0=1×105Pa，V1=l0S=0.4S，V2=LS=S，

氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律得：p1V1=p2V2，

代入數(shù)據(jù)解得：p2=4×104Pa；

②氣體狀態(tài)參量：p1=p0=1×105Pa，V1=l0S=0.4S，

T1=273+27=300K，V3=LS=S，p3=p0﹣ =5×104Pa，

由理想氣體狀態(tài)方程得： = ，

代入數(shù)據(jù)解得：T3=375K；

答：①若拉動(dòng)活塞過(guò)程中溫度保持27℃，活塞到達(dá)缸口時(shí)缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為4×104Pa．

②若氣缸，活塞絕熱，拉動(dòng)活塞到達(dá)缸口時(shí)拉力大小為500N，此時(shí)缸內(nèi)氣體溫度為375K．

【解析】①氣體發(fā)生等溫變化，應(yīng)用玻意耳定律可以求出氣體的壓強(qiáng)；②應(yīng)用平衡條件求出氣體壓強(qiáng)，求出氣體的狀態(tài)參量，然后應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程求出氣體的溫度．