Question

【題目】某次科學實驗中，從高溫環(huán)境中取出一個如圖所示的圓柱形導熱氣缸，把它放在大氣壓強p0＝1 atm、溫度t0＝27 ℃的環(huán)境中自然冷卻．該氣缸內壁光滑，容積V＝1 m3，開口端有一厚度可忽略的活塞．開始時，氣缸內密封有溫度t＝447 ℃、壓強p＝1.2 atm的理想氣體，將氣缸開口向右固定在水平面上，假設氣缸內氣體的所有變化過程都是緩慢的．求：

（i）活塞剛要向左移動時，氣缸內氣體的溫度t1；

（ii）最終氣缸內氣體的體積V1.

Answer 1

【答案】（i）327℃；（ii）0.5m3。

【解析】（i）氣缸內氣體壓強等于大氣壓強時，活塞開始向左移動。氣體做等容變化，由查理定律得

解得：T1=600K，即t1=327℃

（ii）最終氣缸內氣體溫度等于環(huán)境溫度，由理想氣體狀態(tài)方程得

解得V1=0.5m3。