Question

【題目】如圖所示，一根粗細均勻、內壁光滑的玻璃管豎直放置，玻璃管上端有一抽氣孔，管內下部被活塞封住一定質量的理想氣體，氣體溫度為T1．現將活塞上方的氣體緩慢抽出，當活塞上方的壓強達到p0時，活塞下方氣體的體積為V1，此時活塞上方玻璃管的容積為2.6V1，活塞因重力而產生的壓強為0.5p0．繼續將活塞上方抽成真空后密封，整個抽氣過程中管內氣體溫度始終保持不變，然后將密封的氣體緩慢加熱．求：

(1)活塞剛碰到玻璃管頂部時氣體的溫度T2；

(2)當氣體溫度達到1.8T1時的壓強p．

Answer 1

【答案】(1)1.2T1 (2)0.75p0

【解析】

(1)活塞因重力而產生的壓強為0.5p0，當活塞上方的壓強達到p0時，活塞下方氣體壓強，此時活塞下方氣體體積為；當活塞上方抽成真空后，活塞下方氣體壓強，設此時活塞下方氣體體積為；抽氣過程中管內氣體溫度始終保持不變，據玻意耳定律可得：

解得：

活塞上方抽成真空后密封，將密封的氣體緩慢加熱，氣體發生的是等壓變化，則：

解得：

(2)活塞下方氣體從加熱到過程為等容變化，則：

解得：