Question

3．一活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，初始时气体的体积为V₀=3.0×10^-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
（1）缓慢加热气体推动活塞，测得气体的温度和压强分别为320和1.0×10⁵Pa，求此时气体的体积V₁．
（2）保持气体的体积V₁不变，继续缓慢加热，使气体压强为8.0×10⁵Pa，求此时气体的温度．

Answer 1

分析 分别明确两个变化过程时初末状态的状态参量，然后根据理想气体状态方程列方程求解即可．

解答 解：（1）初状态：P₁=1.0×10⁵Pa，V₁=3.0×10^-3m³，T₁=300K，
末状态：P₂=1.0×10⁵Pa，V₂=？，T₂=320K，
根据理想气体状态方程：$\frac{{P}_{1}{V}_{1}}{{T}_{1}}$=$\frac{{P}_{2}{V}_{2}}{{T}_{2}}$
代入数据得：V₂=3.2×10^-3m³；
（2）气体发生等容变化，根据查理定律：
$\frac{{P}_{1}}{{T}_{1}}$=$\frac{{P}_{2}}{{T}_{2}}$
$\frac{1.0×1{0}^{5}}{300}$=$\frac{8.0×1{0}^{5}}{{T}_{2}}$
得：T₂=2560K
答：（1）缓慢加热气体推动活塞，测得气体的温度和压强分别为320和1.0×10⁵Pa，此时气体的体积V₁．为3.2×10^-3m³．
（2）保持气体的体积V₁不变，继续缓慢加热，使气体压强为8.0×10⁵Pa，此时气体的温度为2560K．

点评 本题考查气体方程的应用，要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化．