Question

內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸豎直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不計(jì)質(zhì)量的活塞封閉壓強(qiáng)為1.0×10⁵Pa、體積為2.0×10^-3m³的理想氣體．現(xiàn)在活塞上方緩慢倒上沙子，使封閉氣體的體積變?yōu)樵瓉?lái)的一半，然后將氣缸移出水槽，緩慢加熱，使氣體溫度變?yōu)?27℃．
（1）求氣缸內(nèi)氣體的最終體積；
（2）在p-V圖上畫出整個(gè)過程中氣缸氣體的狀態(tài)變化（大氣壓為1.0×10⁵Pa）

Answer 1

分析：在活塞上方倒沙的過程中溫度保持不變由玻意耳定律列方程求出末狀態(tài)壓強(qiáng)；在緩慢加熱到127℃的過程中，氣體壓強(qiáng)保持不變，由蓋?呂薩克定律列方程求出末狀態(tài)體積．

解答：解：（1）在活塞上方倒沙的過程中溫度保持不變，對(duì)氣體，
由玻意耳定律得：
p₀V₀=p₁V₁
代入數(shù)據(jù)得：p₁=

p0v0

v1

=2.0×10^-3×

1.0×105

1.0×10-3

Pa=2.0×10⁵Pa
在緩慢加熱到127℃的過程中，氣體壓強(qiáng)保持不變，由蓋?呂薩克定律得：

V1

T0

=

V2

T2

所以：V₂=T₂

V1

T0

=（273+127）×

1

273

×1.0×10^-3m³=1.47×10^-3m³
（2）在整個(gè)物理過程中畫在p-V圖上，
如圖所示． 

答：（1）求氣缸內(nèi)氣體的最終體積為1.47×10^-3m³；
（2）在p-V圖上畫出整個(gè)過程中氣缸氣體的狀態(tài)變化如圖．

點(diǎn)評(píng)：此類多過程并且涉及到多個(gè)物理量的問題一定要分別找出每個(gè)過程對(duì)應(yīng)的物理量，結(jié)合適當(dāng)?shù)囊?guī)律解題．