問題詳情:
如圖所示,封閉有一定質量理想氣體的汽缸固定在水平桌面上,開口向右放置,活塞的橫截面積為S。活塞通過輕繩連線了一個質量為m的小物體,輕繩跨在定滑輪上。開始時汽缸內外壓強相同,均為大氣壓p0(mg<p0S)。汽缸內氣體的溫度為T0,輕繩處在自然伸直狀態。不計摩擦,緩慢降低汽缸內溫度,最終使得氣體體積減半,求:
(1)氣體體積減半時的溫度T1;
(2)建立p-V座標系並在該座標系中畫出氣體變化的整個過程。
【回答】
(1)設初始氣體體積為V,在氣體體積減半時,缸內氣體壓強為p0-。
根據氣體定律可得,=。
解得,T1=T0。
(2)剛開始緩慢降溫時,缸內氣體的體積不變,壓強減小,氣體做等容變化;當缸內氣體壓強降為p0-時,氣體的壓強不變,體積減小,氣體做等壓變化。如圖所示。
*:(1)T1=T0 (2)見解析圖
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