Question

如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，

如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B左面汽缸的容积为V 0 ，A、B之间的容积为0.1V 0 ．开始时活塞在B处，缸内气体的压强为0.9p 0 （p 0 为大气压强），温度为297K，现缓慢加热汽缸内气体，直至399.3K．求：（1）活塞刚离开B处时的温度T B ；（2）缸内气体最后的压强p；（3）在图中画出整个过程的p-V图线．

Answer 1

（1）活塞离开B处前缸内气体发生等容变化        初态：P 1 =0.9P 0    T 1 =297K        末态：P 2 =P 0 根据查理定律得 0.9 P 0 P 0 = T 1 T 2       解得：T 2 =330 K      （2）当活塞到达A处时，温度升高，缸内气体又发生等容变化．       初态：P 2 =P 0 ，T 2 =330K，V 2 =V 0 ；       末态：P 3 =P，T 3 =399.3K，V 3 =1.1V 0 ； 由气态方程得 P 2 V 2 T 2 = P 3 V 3 T 3 代入得： P 0 × V 0 330 = P?1.1 V 0 399.3 解得：P 3 =1.1P 0   即P=1.1P 0      （3）P-V图线如图． 答：（1）活塞刚离开B处时的温度T B =330K；     （2）缸内气体最后的压强p；     （3）p-V图线如图．