综合题10.0分
物理

36.如图所示,竖直放置的绝热圆柱形容器内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体,已知容器横截面积S,活塞重为,与容器底部相距h,大气压强为,现通过电热丝缓慢加热气体,当气体的温度为时活塞上升了,此时停止对气体加热,同时在活塞上缓慢添加砂粒,当添加砂粒的重为时,活塞恰好回到原来位置,不计摩擦,求此时气体的温度。

正确答案及相关解析

正确答案

解析

开始时气体的压强为P1,由平衡可知:P1S=G1+P0S     

活塞恰好回到原来位置的压强为P2,由活塞平衡知:

P2S=(G1+G0)+P0S   

温度为T1时,气体的体积为:   

温度为T2时,气体的体积为: V2=hS    

由理想气体方程可得:   

联立方程得:  

考查方向

理想气体状态方程

解题思路

先以活塞为研究对象利用平衡找到气体初末状态,根据理想气体状态方程列式求解.

易错点

本题关键是利用平衡条件找到气体初末的状态参量.

知识点

理想气体的状态方程