Question

內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸豎直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不計(jì)質(zhì)量的活塞封閉壓強(qiáng)為1.0×10⁵Pa、體積為2.0×10^-3m³的理想氣體．現(xiàn)在活塞上方緩慢倒上沙子，使封閉氣體的體積變?yōu)樵瓉?lái)的一半，然后將氣缸移出水槽，緩慢加熱，使氣體溫度變?yōu)?27℃．
（1）求氣缸內(nèi)氣體的最終體積；
（2）在p-V圖上畫(huà)出整個(gè)過(guò)程中氣缸氣體的狀態(tài)變化（大氣壓為1.0×10⁵Pa）

Answer 1

分析：在活塞上方倒沙的過(guò)程中溫度保持不變由玻意耳定律列方程求出末狀態(tài)壓強(qiáng)；在緩慢加熱到127℃的過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)保持不變，由蓋?呂薩克定律列方程求出末狀態(tài)體積．

解答：解：（1）在活塞上方倒沙的過(guò)程中溫度保持不變，對(duì)氣體，
由玻意耳定律得：
p₀V₀=p₁V₁
代入數(shù)據(jù)得：p₁=

p0v0

v1

=2.0×10^-3×

1.0×105

1.0×10-3

Pa=2.0×10⁵Pa
在緩慢加熱到127℃的過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)保持不變，由蓋?呂薩克定律得：

V1

T0

=

V2

T2

所以：V₂=T₂

V1

T0

=（273+127）×

1

273

×1.0×10^-3m³=1.47×10^-3m³
（2）在整個(gè)物理過(guò)程中畫(huà)在p-V圖上，
如圖所示． 

答：（1）求氣缸內(nèi)氣體的最終體積為1.47×10^-3m³；
（2）在p-V圖上畫(huà)出整個(gè)過(guò)程中氣缸氣體的狀態(tài)變化如圖．

點(diǎn)評(píng)：此類多過(guò)程并且涉及到多個(gè)物理量的問(wèn)題一定要分別找出每個(gè)過(guò)程對(duì)應(yīng)的物理量，結(jié)合適當(dāng)?shù)囊?guī)律解題．