Question

如圖1，在開口向上的氣缸內(nèi)，一個質(zhì)量不計的活塞封閉了一定質(zhì)量的氣體，活塞截面積S=5.0×10^-4m²，氣體體積V1=6.0×10-5m3．如圖2，在活塞上施加一壓力，緩慢壓縮氣體，壓縮過程中氣體溫度保持不變．當(dāng)壓力F=10N時，求：
（1）氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)p₂；
（2）氣缸內(nèi)氣體體積V₂．
（大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa，不計活塞和氣缸間摩擦）

Answer 1

分析：（1）對活塞進(jìn)行受力分析，由平衡條件可以求出氣體壓強(qiáng)；
（2）由玻意耳定律可以求出氣體體積．

解答：解：（1）活塞靜止處于平衡狀態(tài)，
由平衡條件得：p₀S+F=p₂S，
氣體壓強(qiáng)：p₂=p₀+

F

S

=1.0×10⁵+

10

5×10-4

=1.2×10⁵Pa；
（2）對氣缸內(nèi)的氣體，p₁=p₀，
由玻意耳定律得：p₁V₁=p₂V₂，
即：1.0×10⁵×6×10^-5=1.2×10⁵×V₂，
解得：V₂=5×10^-5m³．
答：（1）氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為1.2×10⁵Pa；
（2）氣缸內(nèi)氣體體積為5×10^-5m³．

點評：本題考查了求氣體壓強(qiáng)與體積，應(yīng)用平衡條件與玻意耳定律即可正確解題，要掌握應(yīng)用玻意耳定律解題的思路與方法．