Question

如图，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端封闭但留有一抽气孔。管内下部被活塞封住

如图，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端封闭但留有一抽气孔。管内下部被活塞封住一定量的气体（可视为理想气体），气体温度为T 1 。开始时，活塞上方的气体的压强为p 0 ，活塞上方玻璃管的容积为2.6V 1 ，活塞下方气体的体积为V 1 ，活塞因重力而产生的压强为0.5p 0 。缓慢将活塞上方抽成真空并密封。整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变。然后将密封的气体缓慢加热。求：（1）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度；（2）当气体温度达到1.8T 1 时气体的压强。

Answer 1

解：（1）抽气过程为等温过程，活塞上面抽成真空时，下面气体的压强为0.5p 0 ，体积为V。依题意，由玻意耳定律得（p 0 +0.5p 0 ）V 1 =0.5p 0 V  ① 此后，气体等压膨胀，设活塞碰到玻璃管顶部时气体的温度是Tˊ。由盖·吕萨克定律得  ② 由①②得Tˊ=1.2T 1   ③ （2）活塞碰到顶部后的过程是等容升温过程。由查理定律得   ④ 式中p 2 是气体温度达到1.8T 1 时气体的压强 由③④式得p 2 =0.75p 0