問題詳情:
一定質量的理想氣體被活塞封閉在豎直放置的圓柱形氣缸內,氣缸壁導熱良好,活塞可沿氣缸壁無摩擦地滑動.開始時氣體壓強為p,活塞下表面相對於氣缸底部的高度為h,外界的溫度為T0.現取質量為m的沙子緩慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完時,活塞下降了.若此後外界的溫度變為T,求重新達到平衡後氣體的體積.已知外界大氣的壓強始終保持不變,重力加速度大小為g.
【回答】
解:設氣缸的橫載面積為S,沙子倒在活塞上後,對氣體產生的壓強為Δp,由玻意耳定律得phS=(p+Δp)S①
解得Δp=p②
外界的溫度變為T後,設活塞距底面的高度為h′.根據蓋一呂薩克定律,得
=③
解得h′=h④
據題意可得Δp=⑤
氣體最後的體積為V=Sh′⑥
聯立②④⑤⑥式得V=.⑦
知識點:專題九 熱學部分
題型:計算題