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...
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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)。汽缸内气体的温度为T0,轻绳处在自然伸直状态。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。
【回答】
(1)设初始气体体积为V,在气体体积减半时,缸内气体压强为p0-。
根据气体定律可得,=。
解得,T1=T0。
(2)刚开始缓慢降温时,缸内气体的体积不变,压强减小,气体做等容变化;当缸内气体压强降为p0-时,气体的压强不变,体积减小,气体做等压变化。如图所示。
*:(1)T1=T0 (2)见解析图
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