题目内容
2．
如图所示，一个气缸竖直放置在水平地面上，缸内有一质量可忽略不计的活塞，开始时活塞被两个销钉固定，气缸内封闭气体的压强为1.2×105Pa、温度为280K，体积为10L．已知外界的大气压强为1.0×105Pa，气缸和活塞均不导热．（1）若气缸内气体温度升高到350K，此时气缸内气体压强为多大？
（2）若保持气缸内气体温度为350K不变，拔去两个销钉，当活塞停止移动时，求气缸内气体的体积．（气缸足够长，活塞与气缸间摩擦不计）
分析 （1）求出气体状态参量，应用查理定律可以求出气体的压强．
（2）气体发生等温变化，应用玻意耳定律可以求出气体的体积．
解答 解：（1）气体状态参量：p1=1.2×105Pa，T1=280K，T2=350K，
气体发生等容变化，由查理定律得：$\frac{{p}_{1}}{{T}_{1}}$=$\frac{{p}_{2}}{{T}_{2}}$，
解得：p2=$\frac{{p}_{1}{T}_{2}}{{T}_{1}}$=$\frac{1.2×1{0}^{5}×350}{280}$=1.5×105Pa；
（2）气体状态参量：p2=1.5×105Pa，V2=10L，p3=1×105Pa，
气体发生等温变化，由玻意耳定律得：p2V2=p3V3，
解得：V3=$\frac{{p}_{2}{V}_{2}}{{p}_{3}}$=$\frac{10×350}{280}$=$\frac{1.5×1{0}^{5}×10}{1×1{0}^{5}}$=15V；
答：（1）若气缸内气体温度升高到350K，此时气缸内气体压强为1.5×105Pa；
（2）若保持气缸内气体温度为350K不变，拔去两个销钉，当活塞停止移动时，气缸内气体的体积为：15L．
点评 本题考查了求气体的压强与体积，分析清楚气体状态变化过程、求出气体状态参量是正确解题的关键，应用气体状态方程可以解题．
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