Question

17．如圖所示，導(dǎo)熱性良好的氣缸內(nèi)用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞可沿氣缸壁無摩擦活動．當(dāng)環(huán)境溫度為T時，平放氣缸氣體長度為L，豎直立起氣缸，保持環(huán)境溫度不變，穩(wěn)定后氣體長度為$\frac{19}{20}$L．若在活塞上放置一個與活塞質(zhì)量相等的物塊，并且環(huán)境溫度緩慢升高而保持大氣壓強(qiáng)不變，則氣溫達(dá)到多少時氣體的長度恰好恢復(fù)到L？

Answer 1

分析 氣體先經(jīng)歷等溫變化，由玻意耳定律可求得重力；再對等容變化規(guī)律可求得后來的溫度．

解答 解：氣缸豎直放置后，氣體壓強(qiáng)P₁=P₀+$\frac{mg}{S}$
根據(jù)玻意耳定律P₀V₀=P₁V₁
得：
P₀L=P₁$\frac{19}{20}L$
可得mg=$\frac{{P}_{0}S}{19}$
設(shè)當(dāng)氣溫為T₂時氣體的長度恰好恢復(fù)到L
此時氣體壓強(qiáng)為P₂=P₀+$\frac{2mg}{S}$
根據(jù)查理定律：$\frac{{P}_{0}}{{T}_{0}}$=$\frac{{P}_{2}}{{T}_{2}}$
T₂=$\frac{21}{19}T$
答：氣溫達(dá)到$\frac{21}{19}T$時氣體的長度恰好恢復(fù)到L

點評 本題考查理想氣體實驗定律的應(yīng)用，要注意正確分析氣體的變化，由實驗定律進(jìn)行分析求解即可．