题目内容
9．一活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，初始时气体体积为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．推动活塞压缩气体，稳定后测得气体的温度和压强分别为320K和1.6×105Pa．①求此时气体的体积；
②保持温度不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为0.8×105Pa，求此时气体的体积．
分析 （1）明确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．
（2）明确变化过程时初末状态的状态参量，然后根据玻意耳定律列方程求解即可
解答 解：①对缸内封闭气体
初态：p1=1×105 Pa，V1=3.0×10-3 m3，T1=300 K
末态：p2=1.6×105 Pa，V2=？，T2=320 K
由理想气体状态方程可知$\frac{p1V1}{T1}$=$\frac{p2V2}{T2}$
所以V2=$\frac{p1V1T2}{T1p2}$=2×10-3 m3，即末态时气体体积为2×10-3 m3
②当气体保持T2不变，变到状态3时
最后状态：p3=0.8×105 Pa，V3=？，T3=T2=320 K
由玻意耳定律可知p2V2=p3V3
即V3=$\frac{p2V2}{p3}$=$\frac{1.6×105×2×10-3}{0.8×105}$ m3=4×10-3 m3
答：①此时气体的体积是2×10-3 m3；
②保持温度不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为0.8×105Pa，此时气体的体积是4×10-3 m3
点评 本题考查理想气体状态方程应用，关键是找出对应状态的状态参量，明确压强、温度、体积三个量中有几个量变化．
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| C． | 两只手臂的合力将减小 | D． | 两只手臂的合力一定等于mg |
