问题 问答题

如图所示,封闭有一定质量理想气体的汽缸固定在水平桌面上,开口向右放置,活塞的横截面积为S.活塞通过轻绳连接了一个质量为m的小物体,轻绳跨在定滑轮上.开始时汽缸内外压强相同,均为大气压p0(mg<p0s).汽缸内气体的温度T0,轻绳处在伸直状态.不计摩擦.缓慢降低汽缸内温度,最终使得气体体积减半,求:

(1)重物刚离地时气缸内的温度T1

(2)气体体积减半时的温度T2

(3)在下列坐标系中画出气体状态变化的整个过程.并标注相关点的坐标值.

答案

(1)对于封闭气体,P1=P0P2=P0-

mg
S
,重物刚离地过程等容过程:

p0
T0
=
p0-
mg
s
T1

  整理得:T1=

(p0-
mg
s
)
P0
T0

(2)从重物离地到气体体积减半,封闭气体做等压变化:

V
T1
=
V
2
T2

整理得:T2=

p0-
mg
s
2p0
T0

(3)图线如下:

答:(1)重物刚离地时气缸内的温度为

P0-
mg
S
P0
T0

(2)气体体积减半时的温度为

P0-
mg
S
2P0
T0

(3)图象为

解答题
单项选择题 A1型题