题目

题型：不详难度：来源：

如图（a）所示，水平放置的汽缸内封闭有体积为0.6m³的理想气体，已知此时汽缸内的气体温度为300K，气体压强与外界大气压强相等为p₀=1.0×10⁵Pa，封闭气体的光滑活塞面积为10^-4m³．缓慢加热汽缸内气体，并在活塞上加以适当的外力，气体经历了如图（b）所示的状态变化，求：



（1）当温度上升到450K的状态B时，缸内气体的压强p_B；
（2）当气体处于状态B时，加在活塞上的外力F的大小和方向；
（3）当温度上升到600K的状态C时，缸内气体的体积V_C．

答案

（1）从状态A到状态B，气体经历了等容变化，

pA

TA

=

pB

TB

代入数据，解得p_B=1.5p₀=1.5×10⁵Pa
（2）对活塞根据平衡条件有，F=（p_B-p₀）S=5N，
方向水平向左
（3）从状态B到状态C，根据理想气体状态方程有

pAVA

TA

=

pCVC

TC

代入数据，解得V_C=1m³ 
答：（1）当温度上升到450K的状态B时，缸内气体的压强p_B为1.5p₀=1.5×10⁵Pa；
（2）当气体处于状态B时，加在活塞上的外力F的大小为5N，方向水平向左；
（3）当温度上升到600K的状态C时，缸内气体的体积V_C为1m³．