Question

内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0×10⁵Pa、体积为2.0×10^-3m³的理想气体．现在活塞上方缓缓倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为127℃．求气缸内气体的最终体积．

Answer

在冰水混合物中时，被封气体发生等温变化，将气缸移出水槽，缓慢加热，被封气体发生等压变化，根据理想气体方程分别求解两过程．
【解析】
在冰水混合物中时，被封气体发生等温变化，
初状态：P=1.0×105Pa、V=2.0×10-3m3、T=273K
现在活塞上方缓缓倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半
此时状态：设压强为P1、已知V1=1.0×10-3m3、T1=273K
然后将气缸移出水槽，缓慢加热，此时为等压变化，最后的末状态：P2=P1=2.0×105Pa，T2=400K，设最后的气体体积为V2，
此过程为等压过程，由盖吕萨克定律得：=
解得：V2=1.47x10-3m3
答：气缸内气体的最终体积1.47x10-3m3