题目内容
如图所示，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端留有一抽气孔．管内下部被一活塞封住一定量的气体（可视为理想气体）．开始时，封闭气体的温度为T1，活塞上、下方气体的体积分别为3V、V，活塞上方气体的压强为p，活塞因重力而产生的压强为0.4p．先保持气体温度不变，缓慢将活塞上方抽成真空并密封，然后再对气体缓慢加热．求：（1）刚开始加热时活塞下方密闭气体的体积V1；
（2）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度T2；
（3）当气体温度达到T3=1.6T1时气体的压强p3．
【答案】分析：（1）气体等温膨胀，根据玻意耳定律列式求解；
（2）气体等压膨胀，根据盖?吕萨克定律列式求解；
（3）气体温度达到T3=1.6T1后，活塞碰到顶部后的过程是等容升温过程，根据查理定律列式求解即可．
解答：解：（1）抽气过程为等温过程，活塞上面抽成真空时，下面气体的压强为0.4p，体积设为V1．
由玻意耳定律得 （p+0.4p）V=0.4pV1
解得V1=3.5 V
（2）气体等压膨胀，设活塞碰到玻璃管顶部时气体的温度是T2．
由盖?吕萨克定律得
得 T2=
T1
（3）气体温度达到T3=1.6T1时气体的压强为p3，活塞碰到顶部后的过程是等容升温过程．
由查理定律得
得 p3=0.56p
答：（1）刚开始加热时活塞下方密闭气体的体积为3.5V；
（2）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度为
T1；
（3）当气体温度达到T3=1.6T1时气体的压强为0.56p．
点评：本题关键明确已知状态量，然后选择恰当的过程并运用气体实验定律列式求解，不难．
（2）气体等压膨胀，根据盖?吕萨克定律列式求解；
（3）气体温度达到T3=1.6T1后，活塞碰到顶部后的过程是等容升温过程，根据查理定律列式求解即可．
解答：解：（1）抽气过程为等温过程，活塞上面抽成真空时，下面气体的压强为0.4p，体积设为V1．
由玻意耳定律得 （p+0.4p）V=0.4pV1
解得V1=3.5 V
（2）气体等压膨胀，设活塞碰到玻璃管顶部时气体的温度是T2．
由盖?吕萨克定律得
得 T2=T1（3）气体温度达到T3=1.6T1时气体的压强为p3，活塞碰到顶部后的过程是等容升温过程．
由查理定律得
得 p3=0.56p 答：（1）刚开始加热时活塞下方密闭气体的体积为3.5V；
（2）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度为
T1；（3）当气体温度达到T3=1.6T1时气体的压强为0.56p．
点评：本题关键明确已知状态量，然后选择恰当的过程并运用气体实验定律列式求解，不难．
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