如图所示，开口处带有卡环的圆柱形导热气缸，活塞面积S=10，质量m=0.6kg，与气缸密闭接触．整个装置开口向上，放在温度为23的室内，缸内被封气体体积为气缸容

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如图所示，开口处带有卡环的圆柱形导热气缸，活塞面积S=10

，质量m=0.6kg，与气缸密闭接触．整个装置开口向上，放在温度为23

的室内，缸内被封气体体积为气缸容积

的一半．现将气缸缓慢倒置至开口向下，取g=10

，p₀=1.0×10

Pa．求稳定后缸内气体的体积和压强．

答案

V₀；0.8×10⁵Pa。

解析

试题分析：取缸内气体为研究对象，气体初状态压强为：P₁=P+

=1.6×10⁵Pa，体积V₁=V₀/2；
设倒置后活塞未与卡环接触，则气体压强为：P₂=P₀－

=0.4×10⁵Pa，假设此时气体的体积为V₂，
由玻意尔定律P₁V₁=P₂V₂，解得：V₂=2V₀
故假设不成立，故缸内气体体积应为V₂′=V₀
此时缸内气体压强满足P₂′V₂′=P₁V₁，解得：P₂′=0.8×10⁵Pa。

举一反三

如图所示，两端开口的U形管，左侧直管中有一部分空气被一段水银柱与外界隔开，若在左管中再缓慢注入一些水银，平衡后则(　　)

A．两侧水银面A、B高度差h变大
B．两侧水银面A、B高度差h不变
C．左侧封闭气柱体积不变
D．左侧封闭气柱体积变大

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一活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，初始时气体体积为3．0×10

m，测得此时气体的温度和压强分别为300 K和1．0×10

Pa，加热气体缓慢推动活塞，测得气体的温度和压强分别为320 K和1．0×10

Pa.
①求此时气体的体积．
②保持温度为320 K不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为8．0×l0

Pa，求此时气体的体积．

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（10分）某同学利用DIS实验系统研究一定质量理想气体的状态变化，实验后计算机屏幕显示如下的P-t图象。已知在状态B时气体的体积V_B =3L，求①气体在状态A的压强；②气体在状态C的体积。

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如图所示，在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞面积之比为S_A：S_B = 1：2.两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动.两个气缸都不漏气.初始时，A、B中气体的体积皆为V₀，温度皆为T₀=300K.A中气体压强p_A=1.5p₀，p₀是气缸外的大气压强.现对A加热，使其中气体的压强升到

，同时保持B中气体的温度不变.求此时A中气体温度T_A.

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内壁光滑的导热气缸竖直放置，用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞上物了质量m=0.5kg的沙子，整个装置放在t=-23℃的恒温环境中，此时气体的体积为V1=5.0×10-4m3，再将温度缓慢的调到t2=27℃，并保持不变。此时体积变为V2，然后在t2=27℃的环境中，缓慢将活塞上方的沙子移除，气体的体积将变为V3。已知活塞面积S=1.0×10-4m2。大气压强P0=1.0×105Pa，g取10m/s2。求：

①当t2=27℃时气体的体积V2；
②气缸内气体的最终体积V3（结果保留两位有效数字）

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