题目内容

8.如图所示,内壁光滑的气缸竖直放置,在距气缸底部l=36cm处有一与气缸固定连接的卡环,活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体.当气体的温度T1=300K、大气压强p0=1.0×105Pa时,活塞与气缸底部之间的距离l0=30cm,已知活塞面积为50cm2,不计活塞的质量和厚度,现对缸内气体加热,使活塞缓慢上升当温度上升至T2=540K时,则封闭气体此时的压强变为1.5×105Pa,该过程中气体对外做的功为30J.

分析 先写出已知条件,对活塞进行受力分析,根据理想气体状态方程求压强;
活塞克服重力和外面的大气压做功,利用功的计算公式即可求解.

解答 解:对活塞由平衡条件得:pS=p0S,
解得:p=p0=1.0×105Pa,
设活塞上升到卡球处时气体温度为T0,初状态体积l0S,温度为T1,末状态体积为lS,由盖吕萨克定律得:$\frac{{l}_{0}S}{{T}_{1}}$=$\frac{lS}{T}$,
解得:T=360K<T2=540K,
气体还将进行等容不得升温,初状态压强为p0,温度为T,末状态压强为p1,温度为T2,由查理定律得:$\frac{{p}_{0}}{T}$=$\frac{{p}_{2}}{{T}_{2}}$,
解得:p2=1.5×105Pa;
该封闭气体仅在等压膨胀过程中对外做功:W=FS=p0S(l-l0),
解得:W=30J;
故答案为:1.5×105Pa;30J.

点评 本题关键找出气体的已知参量后根据气体实验定律的方程列式求解,基础题.①气体等压膨胀,根据盖-吕萨克定律列式求解;②气体继续等容升温,根据查理定律列式求解.解题时要注意:温度为热力学温度.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网