Question

（10分）一個質(zhì)量可不計的活塞將一定量的理想氣體封閉在上端開口的直立圓筒形氣缸內(nèi)，活塞上堆放著鐵砂，如圖所示．最初活塞擱置在氣缸內(nèi)壁的固定卡環(huán)上，氣體柱的高度為H₀，溫度為T₀，壓強等于外界的大氣壓強p₀。現(xiàn)對氣體緩慢加熱，當氣體溫度升高了△T時，活塞(及鐵砂)開始離開卡環(huán)而上升．繼續(xù)加熱直到氣柱高度為H₁ = 1.5H₀．不計活塞與氣缸之間的摩擦。求：

（1）活塞剛離開卡環(huán)時氣體的壓強p₁；
（2）氣柱高度為H₁時的溫度T₁。

Answer 1

（1）p₁=
（2）

（1）活塞剛離開卡環(huán)時溫度為T₀ + △T，則在等容升溫過程
　　　　　　　　　　　　　　①  （4分）
得                p₁=　　　　② （1分）
（2）設氣缸的橫截面積為S，從H₀上升到H₁的過程是等壓升溫過程
　　　　　　　　　  　　　③ （4分）
　　　 ④ （1分）