如图所示,一内壁光滑的汽缸水平放置,汽缸的总长为L,其右端处开有小孔。一定质量的理想气体被活塞封闭在容器内,器壁的导热性能良好,质量厚度均不计的活塞可沿容器内壁自由滑动。初始状态,理想气体温度t0=127℃,活塞与汽缸底部距离为0.75L。已知外界大气压强为p0,取0℃为273K,求:
(1)现对气体缓慢降温,活塞与汽缸底部距离为0.5L时的温度T1;
(2)现对气体缓慢加热,温度为T2=800K时容器内气体的压强p。
(1)267K;(2)
【详解】
(1)过程一为等压过程,有
由盖吕萨克定律
代入数据得
(2)如果是等压过程,由
解得
所以不是等压过程,再由理想气体状态方程
代入数据得
查理定律:
1.概念:一定质量的某种气体,在体积不变时,压强随温度的变化叫做等容变化
2.规律:一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,压强p与热力学温度T成正比——查理定律
3.公式:
4.推论:
5.图像:
图线是过原点的直线,体积越大,斜率越小,即图线是过定点的直线,是的压强。
6.条件:m一定,p不太大,T不太低
7.微观解释:一定质量的理想气体,说明气体总分子数Ⅳ不变。气体体积V不变,则单位体积内的分子数不变。当气体温度升高时,分子的平均动能增大,则单位时间内跟器壁单位面积上碰撞的分子数增多,且每次碰撞器壁产生的平均冲力增大,因此气体压强p将增大
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