Question

【题目】如图（甲）所示，竖直放置的汽缸内壁光滑，横截面积为S=10﹣3m2 ， 活塞的质量为m=2kg，厚度不计．在A，B两处设有限制装置，使活塞只能在A，B之间运动，B下方汽缸的容积为1.0×10﹣3m3 ， A、B之间的容积为2.0×10﹣4m3 ， 外界大气压强p0=1.0×105Pa．开始时活塞停在B处，缸内气体的压强为0.9p0 ， 温度为27℃，现缓慢加热缸内气体，直至327℃．求：

（1）活塞刚离开B处时气体的温度t2；
（2）缸内气体最后的压强；
（3）在图（乙）中画出整个过程中的p﹣V图线．

Answer 1

【答案】
（1）

解：活塞刚离开B处时，气体压强p2=p0+ =1.2×105Pa

气体等容变化， ，

代入数据，解出t2=127℃

（2）

解：设活塞最终移动到A处，

理想气体状态方程： ，即 ，

代入数据，解出 =1.5×105Pa

因为p3＞p2，故活塞最终移动到A处的假设成立

（3）

解：如图．

【解析】先是等容过程，根据气体状态方程代入数据可解得温度；
再根据理想气体状态方程可解得压强．