Question

一活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，初始时气体体积为 3.0×l0^-3m³．用 DIS 实验系统测得此时气体的温度和压强分别为 300K 和1.0×10⁵Pa．推动活塞压缩气体，稳定后测得气体的温度和压强分别为320K和1.6×10⁵Pa．
（ 1）求此时气体的体积；
（ 2）保持温度不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为8.0×10⁴Pa，求此时气体的体积．

Answer 1

（1）从气体状态Ⅰ到状态Ⅱ的变化符合理想气体状态方程

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）气体状态Ⅱ到状态Ⅲ的变化为等温过程
p₂V₂=p₃V₃              
V3=

p2V2

p3

=

1.6×105×2.0×10-3

8.0×104

m³=4.0×10^-3 m³．
答：（ 1）气体的体积为2.0×10^-3 m³；
（ 2）保持温度不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为8.0×10⁴Pa，此时气体的体积为4.0×10^-3 m³．