题目内容
1．
竖直放置的导热气缸，用不计质量的活塞封闭一定质量的理想气体，气体的压强为1.0×105Pa，体积为2.0×10-3m3，气缸浸放在盛有冰水混合物的水槽中．现在活塞上方缓缓倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半．将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为127℃．已知气缸内壁光滑，大气压强为1.0×105Pa．（1）求气缸内气体的最终体积；（计算结果保留三位有效数字）
（2）在p-V图中画出气缸内气体的状态变化过程．
分析 由题意可知，气体开始做的是等温变化，后来做等压变化，由玻意耳定律与盖吕萨克定律列方程，可以求出气体的最终体积；然后做出气体状态变化的P-V图象
解答 解：（1）在活塞上方倒沙的过程中温度保持不变，对气体，
由玻意耳定律得，P0V0=P1V1，代入数据，解得：P1=2.0×105Pa，
在缓慢加热到127℃的过程中，气体压强保持不变，
由盖•吕萨克定律得，$\frac{{V}_{1}}{{T}_{0}}=\frac{{V}_{2}}{{T}_{2}}$，
所以V2=$\frac{（273+127）×1×1{0}^{-3}}{273}$=1.47×10-3m3；
（2）第一个过程是等温过程，由PV=C可知，P与V成反比，图象是反比例函数图象；
第二个过程是等压过程，气体的压强不变，温度升高，体积变大，图象是一条平行于V轴的直线；
整个物理过程的P-V图象如图所示；
答：（1）求气缸内气体的最终体积是=1.47×10-3m3；（2）图象如图所示．
点评 本题难度不大，要知道缓慢倒沙子的过程的温度不变，难点是分析清楚气体状态变化的过程．
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