解题思路:(1)根据盖吕萨克定律求出活塞刚好到达顶部时气体的临界温度.
对气体缓缓加热时,气体发生等压变化,由盖吕萨克定律求解气体温度升高到127℃时,活塞离底部的高度.
(2)若温度387℃高于临界温度时,气体发生等容变化,根据查理这定律求解缸内气体的压强.
(1)以封闭气体为研究对象:p1=p0,V1=
d
2S,T1=300K;
设温度升高到T0时,活塞刚好到达汽缸口.此时有:p2=p0,V2=dS,T2;
根据盖•吕萨克定律:
V1
T1=
V2
T2,得T2=600K.
由于T3=400K<T2,故有p3=p0,V3=l3S,T3=400K;
由
V1
T1=
V2
T2,得l3=
2
3d.
(2)T4=660K>T2,封闭气体先做等压变化,活塞到达汽缸口之后做等容变化.
所以:l4=d
此时有:p4,V4=dS,T4=600K;
由理想气体状态方程:
p1V1
T1=
p4V4
T4,
解得 p4=1.1×105Pa
答:(1)气体温度达到127℃,活塞离底部的高度为
2
3d.
(2)气体温度达到387℃时,活塞离底部的高度为d,气体的压强为1.1×105Pa.
点评:
本题考点: 气体的等容变化和等压变化.
考点点评: 本题关键要确定气体状态变化过程,再选择合适的规律求解,同时,要挖掘隐含的临界状态进行判断.