Question

一足夠高的內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸豎直地浸在盛有冰水混合物（即0⁰C）的水槽中，用不計質(zhì)量的活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，如圖所示．開始時，氣體的體積為2.0×10^－3m³，現(xiàn)緩慢地在活塞上倒上一定量的細(xì)沙，活塞靜止時氣體的體積恰好變?yōu)樵瓉淼囊话�，然后將氣缸移出水槽，緩慢加熱，使氣體溫度變?yōu)?37℃(大氣壓強(qiáng)為1.0×10⁵Pa)．

(1)求氣缸內(nèi)氣體最終的壓強(qiáng)和體積；
(2)在p－V圖上畫出整個過程中氣缸內(nèi)氣體的狀態(tài)變化(用箭頭在圖線上標(biāo)出狀態(tài)變化的方向)．

Answer 1

(1)2.0×10⁵Pa　1.5×10^－3 m³　
(2)如圖所示

試題分析：根據(jù)克拉珀龍方程PV=nRT可知：
(1)已知條件是p₁＝1.0×10⁵Pa
V₁＝2.0×10^－3m³
T₁＝273K
而p₂＝＝2.0×10⁵Pa
V₂＝1.0×10^－3m³
T₂＝273K
求p₃＝2.0×10⁵Pa，V₃＝？，T₃＝410K
所以根據(jù)克拉珀龍方程PV=nRT可知
V₃＝＝＝1.5×10^－3m³
(2)通過上面公式分析，則圖像如上圖所示

點(diǎn)評：本題考查了克拉珀龍方程PV=nRT的綜合運(yùn)用，一般熱力學(xué)上的玻意耳定律等可以綜合起來用克拉珀龍方程PV=nRT來記憶、理解。