Question

【题目】某次科学实验中，从高温环境中取出一个如图所示的圆柱形导热气缸，把它放在大气压强p0＝1 atm、温度t0＝27 ℃的环境中自然冷却．该气缸内壁光滑，容积V＝1 m3，开口端有一厚度可忽略的活塞．开始时，气缸内密封有温度t＝447 ℃、压强p＝1.2 atm的理想气体，将气缸开口向右固定在水平面上，假设气缸内气体的所有变化过程都是缓慢的．求：

（i）活塞刚要向左移动时，气缸内气体的温度t1；

（ii）最终气缸内气体的体积V1.

Answer 1

【答案】（i）327℃；（ii）0.5m3。

【解析】（i）气缸内气体压强等于大气压强时，活塞开始向左移动。气体做等容变化，由查理定律得

解得：T1=600K，即t1=327℃

（ii）最终气缸内气体温度等于环境温度，由理想气体状态方程得

解得V1=0.5m3。