Question

（2014•贵阳模拟）如图所示，一高为40cm，内壁光滑，导热性能良好的薄气缸竖直放置，厚度不计的活塞质量为m=2kg，

Answer 1

解题思路：①以活塞为研究对象，受力分析，由平衡条件列方程可求得封闭气体的压强；②活塞刚刚到达气缸上端前等压变化，求出活塞刚到达气缸顶部时的温度，若500K高于此温度，则物体后面做等容变化．

①设稳定时被密封气体的匀强为p₁，则有：

P₁S=P₀S+mg

得p₁=p₀+[mg/s]

代入数据得：p₁=1.2×10⁵Pa

②当活塞缓慢移到气缸上端时，设此时密封气体的温度为T₁，气体做等压变化，有：

[40S

T1=

30S/T]

解得：T₁=[4/3]×300K=400K

此后密封气体温度从400K到500K时是等容变化，设加热到500K时，被密封的气体的匀强为p₂，则有：

P1

T1=

P2

T2

代入数据得：p₂=[5/4]×1.2×10⁵Pa=1.5×10⁵Pa

答：①稳定时被密封气体的压强为1.2×10⁵Pa；

②缓慢将气缸内的密封气体加热到500K时，被密封的气体的压强1.5×10⁵Pa．

点评：

本题考点： 理想气体的状态方程．

考点点评： 本题关键是判断温度升高到500K时活塞是否已经到达气缸顶部，不要只是简单的套用等压变化的方程得出结果．