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精英家教网如图甲所示,竖直放置的汽缸内壁光滑,活塞厚度与质量均不计,在B处设有限制装置,使活塞只能在B以上运动,B以下汽缸的容积为V0,A、B之间的容积为0.2V0.开始时活塞在B处,缸内气体的压强与大气压强p0相同,温度为77°C,现缓慢升高汽缸内气体的温度,直至活塞移动到A处,然后保持温度不变,在活塞上缓慢加砂,直至活塞刚好移动到B,然后再缓慢降低汽缸内气体的温度,直到42°C.求:
(1)活塞刚到达A处时的温度TA;
(2)缸内气体最后的压强p;
(3)在图乙中画出整个过程的p-V图线.
分析:先是等压过程,根据盖吕萨克定律:
VA
TA
=
VB
TB
,代入数据可解得TA;
再是等温过程,根据玻意耳定律有:PAVA=PCVC,再等容过程:
PC
TC
=
PD
TD
,由以上二式可解得p.
解答:解:(1)先是等压过程,根据盖吕萨克定律:
VA
TA
=
VB
TB
,
V0
350
=
1.2V0
TA

TA=420K                              
(2)设A→C是等温过程:PAVA=PCVC,
pc=( p0×1.2V0)×
1
V0

PC=1.2p0
设C→D是等容过程:
PC
TC
=
PD
TD
  
pD=0.9p0                                   
(3)整个过程的p-V图线.
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答:(1)活塞刚到达A处时的温度是420K  
(2)缸内气体最后的压强是0.9p0                                   
(3)如图
点评:本题的关键是分析清楚,各个变化过程中,哪些量不变,变化的是什么量,明确初末状态量的值,根据气体定律运算即可,难度不大,属于中档题.
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