Question

如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞的厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，A左侧汽缸的容积为，A、B之间容积为．开始时活塞在A处，缸内气体压强为（为大气压强），温度为297K，现通过对气体缓慢加热使活塞恰好移动到B，求：

（1）活塞移动到B时，缸内气体温度；

（2）在图2中画出整个过程的p－V图线；

（3）简述活塞由A到B过程中，缸内气体吸热的理由。

Answer

（1）363K（2）见解析（3）见解析

【解析】试题分析：（1）缓慢加热汽缸内气体，气体先发生等容变化，当压强等于外界大气压时，活塞缓慢向右移动，气体发生等压变化．根据查理定律，求解．（2）根据气体经过三个状态变化过程，结合三个状态的P、V值，画出图象．（3）当活塞到达A处时，温度升高，缸内气体又发生等容变化，再由气态方程列式求出气体最后的压强P．

（1）初态： ，末态：

根据査理定律得：

解得：活塞刚离开A处时的温度

活塞由A移动到B的过程中，缸内气体作等压变化，由气态方程得：

解得：

（2）如图

（3）气体在缓慢加热过程中，温度升髙，气体内能增加，活塞由A移动到B，气体体积增大，对外做功，由热力学第一定律可知，气体吸热。