问题详情:
一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内,气缸壁导热良好,活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动.开始时气体压强为p,活塞下表面相对于气缸底部的高度为h,外界的温度为T0.现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完时,活塞下降了.若此后外界的温度变为T,求重新达到平衡后气体的体积.已知外界大气的压强始终保持不变,重力加速度大小为g.
【回答】
解:设气缸的横载面积为S,沙子倒在活塞上后,对气体产生的压强为Δp,由玻意耳定律得phS=(p+Δp)S①
解得Δp=p②
外界的温度变为T后,设活塞距底面的高度为h′.根据盖一吕萨克定律,得
=③
解得h′=h④
据题意可得Δp=⑤
气体最后的体积为V=Sh′⑥
联立②④⑤⑥式得V=.⑦
知识点:专题九 热学部分
题型:计算题