如图所示，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端留有一抽气孔。管内下部被一活塞封住

Question

如图所示，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端留有一抽气孔。管内下部被一活塞封住一定量的气体（可视为理想气体）。开始时，封闭气体的温度为 T 1 ，活塞上、下方气体的体积分别为3 V 0 、 V 0 ，活塞上方气体的压强为 p 0 ，活塞因重力而产生的压强为0.4 p 0 。先保持气体温度不变，缓慢将活塞上方抽成真空并密封，然后再对气体缓慢加热。求：（1）刚开始加热时活塞下方密闭气体的体积 V 1 ； （2）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度 T 2 ； （3）当气体温度达到 T 3 =1.6 T 1 时气体的压强 p 3 。

Answer 1

解：（1）抽气过程为等温过程，活塞上面抽成真空时，下面气体的压强为0.4 p 0 ，体积为 V 0 由玻意耳定律得( p 0 +0.4 p 0 ) V 0 =0.4 p 0 V 1      得 V 1 =3.5 V 0 （2）气体等压膨胀，设活塞碰到玻璃管顶部时气体的温度是 T 2 由盖-吕萨克定律得 得 T 2 = T 1    （3）气体温度达到 时气体的压强为 p 3 ，活塞碰到顶部后的过程是等容升温过程。 由查理定律得      得  p 3 =0.56 p 0