选修3-3 气体实验定律的应用之多过程分析ZY
一.知识网络
二.例题
如图所示，圆柱形汽缸倒置在水平粗糙地面上，汽缸内被活塞封闭有一定质量的空气．汽缸质量为M ＝10 kg，缸壁厚度不计，活塞质量m＝5.0 kg，其圆面积S＝50 cm2，与缸壁摩擦不计．在缸内气体温度为27 ℃时，活塞刚好与地面接触并对地面恰好无压力．现设法使缸内气体温度升高，问当缸内气体温度升高到多少摄氏度时，汽缸对地面恰好无压力？(大气压强p0＝105 Pa，g取10 m/s2)
变式1：当T=399K时，气体的压强是多少？
变式2：当T=401K时，气体的压强是多少？（假设活塞有一定厚度，与汽缸未完全分离）
小结：_____________________________________________________________________________
三.课堂练习
1. 如图，在大气中有一水平放置的固定圆筒，它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成的，各部分的横截面积分别为2s、0.5s和s。已知大气压强为p o，温度为Ｔo。两活塞Ａ和Ｂ用一根长为４l的不可伸长的轻线相连，把温度为T o的空气密封在两活塞之间，此时两活塞的位置如图所示。若将气缸仍然水平如图放置，现对被密封的气体加热，使其温度缓慢上升到Ｔ。若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略，此时两活塞之间气体的压强可能为多少？
2. 一个质量可不计的活塞将一定量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形气缸内,活塞上堆放着铁砂,如
图所示，最初活塞搁置在气缸内壁的固定卡环上,气体柱的高度为H0,压强等于大气压强0P，现对气体缓慢加热,当气体温度升高了△T=60K时,活塞(及铁砂)开始离开卡环而上升、继续加热直到气柱高度为H1=1、5H0，此后,在维持温度不变的条件下逐渐取走铁砂,直到铁砂全部取走时,气柱高度变为H2=1、8H0,求此时气体的温度(不计活塞与汽缸之间的摩擦,)