Question

【題目】如圖所示，內壁光滑的氣缸豎直放置，在距氣缸底部處有一與氣缸固定連接的卡環，活塞與氣缸底部之間封閉了一定質量的氣體。當氣體的溫度 T1=300K、大氣壓強時，活塞與氣缸底部之間的距離，已知活塞面積為50cm2，不計活塞的質量和厚度�，F對缸內氣體加熱，使活塞緩慢上升，當溫度上升至時，求：

(1)封閉氣體此時的壓強

(2)該過程中氣體對外做的功

Answer 1

【答案】(1)1.5×105Pa；(2)30J

【解析】

(1)對活塞進行受力分析pS=p0S，得

p=p0=1.0×105Pa

設活塞上升到卡球處時氣體溫度為T，體積為lS；初狀態體積l0S，溫度為T1

則

得

T=360K<T2=540K

氣體還將進行等容變化，初狀態壓強為p0，溫度為T，末狀態壓強為，溫度為T2，則

，得

p2=1.5×105Pa

(2)該封閉氣體僅在等壓膨脹過程中對外做功，則

W=FS=p0S(l-l0)=30J