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气体体积减半时的温度T1；
②建立P-V坐标系并在该坐标系中画出气体变化的整个过程．
答案
①设初始时气体的体积为V．降低汽缸内温度，使得气体体积减半时，设封闭气体的压强为p，则对活塞：
pS+p0S=mg
则得p=p0-mg S
根据理想气体状态方程得
=p0V T0 p•
V1 2 T1
联立上两式解得，T1=
T0p0- mg S 2p0
②建立P-V坐标系，根据初末状态参量，画出图象如图．
答：①气体体积减半时的温度T1是
T0；p0- mg S 2p0
②建立P-V坐标系，画出气体变化的整个过程如图．