2019-2020學年高中物理 第4章 氣體 第1節(jié) 氣體實驗定律 第2課時 學案 魯科版選修3-3

第2課時1.了解查理定律、蓋·呂薩克定律的內容(重點)2.通過實驗探究查理定律、蓋·呂薩克定律(難點)3會用查理定律、蓋·呂薩克定律，會用氣體狀態(tài)方程求解有關問題(難點)一、對氣體等容變化的探究1等容變化：一定質量的氣體，在體積不變時，壓強和溫度的關系2探究等容變化的規(guī)律(1)實驗裝置如圖所示研究對象：燒瓶內被封閉氣體壓強和溫度：從氣壓計上讀出氣體的壓強，從溫度計上讀出氣體的溫度(2)實驗方法加熱燒杯，待氣壓計示數穩(wěn)定后，記下氣體的壓強和溫度按步驟的方法繼續(xù)做實驗，測出幾組對應的壓強和溫度值處理數據，作pT圖象(3)探究結果：壓強與熱力學溫度成正比3查理定律(1)內容：一定質量的氣體，在體積保持不變的條件下，壓強與熱力學溫度成正比(2)公式：C或(3)條件：氣體的質量一定，體積保持不變4熱力學溫度T(1)單位是開爾文，簡稱為開，符號為K.(2)與攝氏溫度t的關系：Tt273.15(1)氣體做等容變化時，氣體的壓強與溫度成正比()(2)一定質量的氣體在體積不變的情況下，壓強p與攝氏溫度t成線性關系()(3)攝氏溫度和熱力學溫度都是從零開始的()(4)溫度升高20 也就是升高了20 K()提示：(1)×(2)(3)×(4)二、對氣體等壓變化的探究1等壓變化：一定質量的氣體，在壓強不變的情況下，體積和溫度的關系2探究等壓變化的規(guī)律(1)實驗裝置如圖所示研究對象：毛細管中被水銀柱封閉的氣體體積和溫度：從溫度計上直接讀出氣體的溫度，用空氣柱的長度表示氣體的體積(毛細管的截面積不變)，由刻度尺直接讀出(2)實驗方法加熱燒杯，待溫度計示數穩(wěn)定后，記下氣體的溫度和體積按步驟的方法繼續(xù)做實驗，求出幾組對應的溫度和體積處理數據，作VT圖象(3)探究結果：體積與熱力學溫度成正比3蓋·呂薩克定律(1)內容：一定質量的氣體，在壓強保持不變的條件下，體積與熱力學溫度成正比(2)公式：C或(3)條件：氣體的質量一定，壓強保持不變.三、理想氣體的狀態(tài)方程1實驗定律的成立條件：壓強不太大、溫度不太低2三個參量都變化時的關系：C在pT圖象或VT圖象中，靠近原點的部分要用虛線表示這是為什么？提示：氣體溫度不可能等于0 K，只能無限接近于0 K，當溫度太低時，氣體實驗定律不再成立查理定律的理解1表達式(1)恒量(T1、T2為熱力學溫度)(2)恒量(t1、t2為攝氏溫度)(3)查理定律的分比形式pT或p·t即一定質量的氣體在體積不變的條件下，壓強的變化量與熱力學溫度的變化量成正比2等容變化的圖象(1)一定質量的氣體，其等容線在pT圖象上是一條(延長線)過原點的直線如圖所示(2)一定質量的氣體，容積越大，直線的斜率越小(取一確定的溫度，容積越大，壓強越小，直線的斜率越小)若容積一定，質量越大，直線的斜率越大，如圖所示，若質量一定，則V1>V2；若容積一定，m1<m2.(1)p與熱力學溫度T成正比，不與攝氏溫度成正比，但壓強的變化p與攝氏溫度的變化t成正比.(2)一定質量的氣體在等容時，升高(或降低)相同的溫度，所增加(或減小)的壓強是相同的 命題視角1pT圖象的分析如圖所示是一定質量的理想氣體的三種升溫過程，那么，以下四種解釋中正確的是()Aad的過程氣體體積增加Bbd的過程氣體體積增加Ccd的過程氣體體積增加Dad的過程氣體體積減小解析連接273 和a、c兩點，得到三條等容線，可判斷Va<VbVd<Vc，故A選項正確答案A 命題視角2查理定律公式的應用如圖所示是伽利略設計的一種測溫裝置，玻璃泡A內封有一定質量的空氣，與A相連的B管插在水銀槽中制作時，先給球形容器微微加熱，跑出一些空氣，插入水銀槽中時，水銀能上升到管內某一高度試證明管內外液面高度差h與溫度t成線性函數關系設B管的體積與A泡的體積相比可略去不計解析由于題設B管的體積與A泡的體積相比可略去不計，因此A泡內氣體狀態(tài)變化可認為是等容變化先給玻璃泡A微微加熱，跑出一些空氣時的溫度設為t0，管內氣體的狀態(tài)為初狀態(tài)，則p1p0，溫度為T1t0273.把細管插入水銀槽中，管內外水銀面的高度差為h，此時管內氣體的狀態(tài)為末狀態(tài)，則p2p0gh，T2t273.由查理定律得：，即，化簡得h當外界大氣壓p0不變時，上式變?yōu)椋篽設a，b，則habt，h與t是一次函數關系，即成線性函數關系答案見解析應用查理定律解題的一般步驟(1)確定研究對象，即被封閉的氣體(2)分析被研究氣體在狀態(tài)變化時是否符合定律的適用條件：質量一定，體積不變(3)確定初、末兩個狀態(tài)的溫度、壓強(4)根據查理定律列式求解(5)求解結果并分析、檢驗. 1.一高壓氣體鋼瓶，容積為V，用絕熱材料制成，開始時封閉的氣體壓強為p0，溫度為T1300 K，內部氣體經加熱后溫度升至T2400 K，求：(1)溫度升至T2時氣體的壓強；(2)若氣體溫度保持T2400 K不變，緩慢地放出一部分氣體，使氣體壓強再回到p0，此時鋼瓶內剩余氣體的質量與原來氣體總質量的比值為多少？解析(1)設升溫后氣體的壓強為p，由于氣體做等容變化，根據查理定律得，又T1300 K，T2400 K解得pp0.(2)鋼瓶內氣體的溫度不變，p0Vp0V則剩余氣體的質量與原來總質量的比值為.答案(1)p0(2)34蓋·呂薩克定律的理解1表達式(1)恒量(T1、T2為熱力學溫度)(2)恒量(t1、t2為攝氏溫度)(3)蓋·呂薩克定律的分比形式VT或V·t即一定質量的氣體在壓強不變的條件下，體積的變化量與熱力學溫度的變化量成正比2等壓變化的圖象(1)一定質量的氣體等壓變化的圖線在VT圖上是一條(延長線)過原點的直線如圖所示(2)一定質量的氣體，壓強越大，直線的斜率越??；若壓強一定，質量越大，直線的斜率越大如圖所示，若質量一定，則p1>p2；若壓強一定，則m1<m2.(1)V正比于T，而不正比于t，但V與攝氏溫度的變化t成正比(2)一定質量的氣體發(fā)生等壓變化時，升高(或降低)相同的溫度，增加(或減小)的體積是相同的 命題視角1VT圖象的分析(多選)一定質量的理想氣體經歷如圖所示的一系列過程，ab、bc、cd和da這四段過程在VT圖上都是直線段，ab和cd的延長線通過坐標原點O，bc垂直于ab，由圖可以判斷()Aab過程中氣體壓強不斷減小Bbc過程中氣體壓強不斷減小Ccd過程中氣體壓強不斷增大Dda過程中氣體壓強不斷增大解題探究(1)在VT圖象中，過原點的直線表示_變化；(2)VT圖象的斜率越大，表示壓強越_ 解析由圖象知，papbpcpd，因此ab過程壓強不變，bc過程壓強減小，cd過程壓強不變，da過程壓強增大，故B、D正確，A、C錯誤答案BD 命題視角2蓋·呂薩克定律公式的應用在如圖所示的汽缸中封閉著溫度為100 的空氣，一重物用繩索經滑輪與缸中活塞相連接，重物和活塞均處于平衡狀態(tài)，這時活塞離缸底的高度為10 cm，如果缸內空氣變?yōu)? ，問：(1)重物是上升還是下降？(2)這時重物將從原處移動多少距離？(設活塞與汽缸壁間無摩擦)解析(1)缸內氣體溫度降低，壓強減小，故活塞下移，重物上升(2)根據題意分析可知缸內氣體做等壓變化設活塞截面積為S(cm2)，氣體初態(tài)體積V110S(cm3)，溫度T1373 K，末態(tài)溫度T2273 K，體積設為V2hS(cm3)(h為活塞到缸底的距離)根據可得，解得h7.3 cm則重物上升高度h(107.3) cm2.7 cm.答案(1)上升(2)2.7 cm蓋·呂薩克定律解題的一般步驟(1)確定研究對象，即某被封閉氣體(2)分析狀態(tài)變化過程，明確初、末狀態(tài)，確認在狀態(tài)變化過程中氣體的質量和壓強保持不變(3)分別找出初、末兩狀態(tài)的溫度、體積(4)根據蓋·呂薩克定律列方程求解(5)分析所求結果是否合理2.如圖所示，在汽缸內用活塞封閉一定質量的氣體，活塞質量不計，面積為S，距缸底的距離為h1.汽缸的導熱性能良好，內壁光滑外界環(huán)境攝氏溫度為t1.現緩慢升高環(huán)境溫度，使活塞上升h后重新靜止已知此過程中外界大氣壓強始終為p0.試求活塞重新靜止時的外界環(huán)境溫度解析：設活塞重新靜止時的外界環(huán)境溫度為t2.由題意可知氣體做等壓變化由蓋·呂薩克定律：，得：t2(273t1)273(1)(273t1)273(273t1)t1(1)t1.答案：(1)t1理想氣體狀態(tài)方程1一定質量的氣體，由初狀態(tài)(p1、V1、T1)變化到末狀態(tài)(p2、V2、T2)時，各量滿足：或C(C為恒量)上面兩式都叫做一定質量的理想氣體狀態(tài)方程2的適用條件：該方程是在氣體質量不變的條件下才適用，是一定質量氣體兩個狀態(tài)參量的關系，與變化過程無關3C中的恒量C僅由氣體的種類和質量決定，與其他參量無關4氣體的三個實驗定律是理想氣體狀態(tài)方程的特例：(1)當T1T2時，p1V1p2V2(玻意耳定律)(2)當V1V2時，(查理定律)(3)當p1p2時，(蓋·呂薩克定律)(1)氣體的狀態(tài)參量也可以用圖象中的一個點來表示(2)圖象上的某一段直線(或曲線)表示氣體的狀態(tài)變化過程一活塞將一定質量的氣體封閉在汽缸內，初始時氣體體積為3.0×103 m3.用DIS實驗系統(tǒng)測得此時氣體的溫度和壓強分別為300 K和1.0×105 Pa.推動活塞壓縮氣體，測得氣體的溫度和壓強分別為320 K和1.6×105 Pa.(1)求此時氣體的體積；(2)保持溫度不變，緩慢改變作用在活塞上的力，使氣體壓強變?yōu)?.0×104 Pa，求此時氣體的體積思路點撥對一定質量的氣體，三個氣體物理量同時發(fā)生變化時，先確定初、末狀態(tài)的物理量，再應用理想氣體狀態(tài)方程列式求解 解析(1)氣體從狀態(tài)到狀態(tài)的變化符合理想氣體狀態(tài)方程由式解得V2 m32.0×103 m3.(2)氣體從狀態(tài)到狀態(tài)的變化為等溫過程p2V2p3V3由式解得V3 m34.0×103 m3.答案(1)2.0×103 m3(2)4.0×103 m33.一個半徑為0.1 cm的氣泡，從18 m深的湖底上升如果湖底水的溫度是8 ，湖面水的溫度是24 ，湖面的大氣壓強是76 cmHg(合101 kPa)，那么氣泡升至湖面時體積是多少？解析：氣泡的體積V1r34.2×103 cm3壓強p1p076 cmHgcmHg208 cmHg，溫度T1(2738) K281 K升至湖面后，壓強p276 cmHg，溫度T2(27324) K297 K，根據理想氣體狀態(tài)方程，得V2 cm30.012 cm3.答案：0.012 cm3液柱移動問題的分析方法液柱移動的方向是熱學中常見的一類問題由氣體溫度的變化而引起液柱的移動的判斷，常采用的分析方法有如下兩種：(1)假設法：假設液柱不動，運用查理定律分析液柱兩側氣體壓強的變化若壓強變化相同，假設成立，即液柱不動；若壓強變化不同，進一步判斷出液柱移動方向(2)圖象法：如圖甲所示，水銀柱靜止，當溫度變化時，水銀柱移動情況的判斷可用pT圖象法假設水銀柱不動，兩部分氣體都為等容變化，在同一pT坐標系中畫出兩段氣柱的等容線，如圖乙所示，在溫度相同時p1p2，得氣柱l1等容線的斜率較大，當兩氣柱升高相同的溫度T時，其壓強的增量p1p2，水銀柱上移，反之當兩氣柱降低相同溫度T時，水銀柱下移(多選)如圖所示為豎直放置的上細下粗的密閉細管，水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分，初始溫度相同使A、B升高相同溫度達到穩(wěn)定后，體積變化量為VA、VB，壓強變化量為pA、pB，對液面壓力的變化量為FA、FB，則()A水銀柱向上移動了一段距離BVAVBCpApB DFAFB解析首先假設水銀柱不動，則A、B兩部分氣體發(fā)生等容變化，由查理定律的分比形式pp，對氣體A：pATA；對氣體B：pBTB，又初始狀態(tài)滿足pApBh，可見使TATB時，pApB，因此FAFB，水銀柱將向上移動，選項A、C正確，選項D錯誤；由于氣體的總體積不變，因此VAVB，選項B錯誤答案AC在分析因溫度變化引起的液柱移動問題時，用查理定律的分比式更為便捷. 4如圖所示，兩端封閉的U形玻璃管中有一段水銀將空氣柱隔成A、B兩部分當管豎直放置時，玻璃管內的空氣柱長分別為LA和LB.現將玻璃管周圍的溫度逐漸升高，則()ALA變長，LB變短BLA變短，LB變長CLA和LB都不變 D條件不足，不能判斷解析：選B.由題意可知，在原來溫度(設為T0)下，pBpA，我們假設LA和LB不變，可作出如圖所示的兩條等容線，由圖象可看出斜率大的是B氣體的等容線，斜率小的是A氣體的等容線當溫度升高T時(即從橫軸T0向右移T)，從圖中看出pBpA，故B端水銀面要上升，A端水銀面要下降，所以選項B正確隨堂檢測1對于一定質量的氣體，在體積不變時，壓強增大到原來的二倍，則氣體溫度的變化情況是()A氣體的攝氏溫度升高到原來的二倍B氣體的熱力學溫度升高到原來的二倍C氣體的攝氏溫度降為原來的一半D氣體的熱力學溫度降為原來的一半解析：選B.一定質量的氣體體積不變時，壓強與熱力學溫度成正比，即，得T22T1，B正確2一定質量的氣體保持其壓強不變，若熱力學溫度降為原來的一半，則氣體的體積變?yōu)樵瓉淼?)A四倍B二倍C一半 D四分之一解析：選C.壓強不變，應用蓋·呂薩克定律得知溫度減半，體積也減半3一定質量的氣體，在體積不變時，溫度由50 升高到100 ，氣體的壓強變化情況是()A氣體的壓強是原來的2倍B氣體的壓強比原來增加了C氣體壓強是原來的倍D氣體壓強比原來增加了解析：選D.由于氣體體積不變，所以滿足查理定律所以有，TT2T150 K.4一定質量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)D，其有關數據如圖所示若狀態(tài)A的體積為1 m3，求：(1)狀態(tài)B的壓強；(2)狀態(tài)D的體積解析：(1)氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，體積不變，由查理定律有，所以狀態(tài)B的壓強pB Pa3.75×104 Pa.(2)狀態(tài)A：pA0.75×104 Pa，VA1 m3，TA100 K，狀態(tài)D：pD1.0×104 Pa，TD400 K由理想氣體狀態(tài)方程有：，得VD m33 m3.答案：(1)3.75×104 Pa(2)3 m3課時作業(yè)一、單項選擇題1一定質量的氣體保持壓強不變，它從0 升到5 的體積增量為V1，從10 升到15 的體積增量為V2，則()AV1V2BV1>V2CV1<V2 D無法確定解析：選A.由蓋·呂薩克定律可知V1V2.2對于一定質量的氣體，下列狀態(tài)變化中可能的是()A使氣體體積增加而同時溫度降低B使氣體溫度升高，體積不變、壓強減小C使氣體溫度不變，而壓強、體積同時增大D使氣體溫度升高，壓強減小，體積減小解析：選A.由理想氣體狀態(tài)方程恒量得，A項中只要壓強減小就有可能，故A項正確而B項中體積不變，溫度與壓強應同時變大或同時變小，故B項錯誤C項中溫度不變，壓強與體積成反比，故不能同時增大，C項錯誤D項中溫度升高，壓強減小，體積減小，導致減小，故D項錯誤3.如圖所示是一定質量的氣體從狀態(tài)A經B到狀態(tài)C的VT圖象，由圖象可知()ApC<pA BpC<pBCVA<VB DTA<TB解析：選D.由VT圖象可以看出由AB是等容過程，TB>TA，故pB>pA，C錯誤，D正確；由BC為等壓過程，pBpC，A、B錯誤4.如圖所示是一定質量的氣體從狀態(tài)A經B到狀態(tài)C的VT圖象，由圖象可知()ApA>pB BpC<pBCpA>pC DpC>pB解析：選D.AB在等壓線上，C狀態(tài)的壓強大于A和B狀態(tài)的壓強5一定質量的氣體，如果保持它的壓強不變，降低溫度，使它的體積為0 時體積的倍，則此時氣體的溫度為()A B C D273n(n1) 解析：選C.根據蓋·呂薩克定律，在壓強不變的條件下V1V0，即根據題意V0，整理后得t .6.如圖所示，兩根粗細相同，兩端開口的直玻璃管A和B，豎直插入同一水銀槽中，各用一段水銀柱封閉著一定質量、同溫度的空氣，空氣柱長度H1H2，水銀柱長度h1h2，今使封閉氣柱降低相同的溫度(大氣壓保持不變)，則兩管中氣柱上方水銀柱的移動情況是()A均向下移動，A管移動較多B均向上移動，A管移動較多CA管向上移動，B管向下移動D無法判斷解析：選A.因為在溫度降低過程中，被封閉氣柱的壓強恒等于大氣壓強與水銀柱因自重而產生的壓強之和，故封閉氣柱均做等壓變化并由此推知，封閉氣柱下端的水銀面高度不變根據蓋呂薩克定律的分比形式V·V，因A、B管中的封閉氣柱初溫T相同，溫度降低量T也相同，且T0，所以V0，即A、B管中氣柱的體積都減小；又因為H1H2，A管中氣柱的體積較大，則|V1|V2|，即A管中氣柱減小得較多，故得出A、B兩管氣柱上方的水銀柱均向下移動，且A管中的水銀柱下移得較多本題的正確選項是A.二、多項選擇題7一定質量的氣體，處于某一狀態(tài)，經下列哪個過程后會回到原來的溫度()A先保持壓強不變而使它的體積膨脹，接著保持體積不變而減小壓強B先保持壓強不變而使它的體積減小，接著保持體積不變而減小壓強C先保持體積不變而增大壓強，接著保持壓強不變而使它的體積膨脹D先保持體積不變而減小壓強，接著保持壓強不變而使它的體積膨脹解析：選AD.選項A，先p不變V增大，則T升高；再V不變p減小，則T降低，可能實現回到初始溫度選項B，先p不變V減小，則T降低；再V不變p減小，則T又降低，不可能實現回到初始溫度選項C，先V不變p增大，則T升高；再p不變V增大，則T又升高，不可能實現回到初始溫度選項D，先V不變p減小，則T降低；再p不變V增大，則T升高，可能實現回到初始溫度綜上所述，正確的選項為AD.8.一定質量的氣體經歷如圖所示的一系列過程，ab、bc、cd和da這四個過程中在pT圖上都是直線段，其中ab的延長線通過坐標原點O，bc垂直于ab，而cd平行于ab，由圖可以判斷()Aab過程中氣體體積不斷減小Bbc過程中氣體體積不斷減小Ccd過程中氣體體積不斷增大Dda過程中氣體體積不斷增大解析：選BCD.本題是用pT圖象表示氣體的狀態(tài)變化過程四條直線段只有ab段是等容過程，即ab過程中氣體體積不變，選項A是錯誤的，其他三個過程并不是等容變化過程連接Ob、Oc和Od，則Ob、Oc、Od都是一定質量理想氣體的等容線，依據pT圖中等容線的特點(斜率越大，氣體體積越小)，比較這幾條圖線的斜率即可得出VaVb>Vd>Vc.同理，可以判斷bc、cd和da線段上各點所表示的狀態(tài)的體積大小關系，故選項B、C、D正確9某同學利用DIS實驗系統(tǒng)研究一定量理想氣體的狀態(tài)變化，實驗后計算機屏幕顯示如pt圖象所示已知在狀態(tài)B時氣體的體積為VB3 L，則下列說法正確的是()A狀態(tài)A到狀態(tài)B氣體的體積不變B狀態(tài)B到狀態(tài)C氣體溫度增加C狀態(tài)A的壓強是0.5 atmD狀態(tài)C體積是2 L解析：選AD.狀態(tài)A到狀態(tài)B是等容變化，故體積不變，A對；狀態(tài)B到狀態(tài)C是等溫變化，氣體溫度不變，B錯；從題圖中可知，pB1.0 atm，TB(27391)K364 K，TA273 K，根據查理定律，有，即，解得pA0.75 atm，C錯；pB1.0 atm，VB3 L，pC1.5 atm，根據玻意耳定律，有pBVBpCVC，解得VC2 L，D對10.如圖所示，一開口向右的汽缸固定在水平地面上，活塞可無摩擦移動且不漏氣，汽缸中間位置有一擋板，外界大氣壓為p0.初始時，活塞緊壓擋板處，缸內氣體體積為V0.現緩慢升高缸內氣體溫度，則圖中能正確反映缸內氣體壓強和體積隨溫度變化情況的是()解析：選BD.開始時，活塞壓緊擋板，氣體壓強小于p0，溫度升高壓強增大，在增大到p0前氣體做等容變化，在pT圖中是一條過原點的直線，當壓強增大到p0后，溫度再升高，活塞右移，氣體做等壓變化，pT圖中是一條平行于T軸的直線，故A錯，B對；同理可分析C錯，D對三、非選擇題11一定質量的理想氣體，狀態(tài)從ABCDA的變化過程可用如圖所示的pV圖描述，圖中p1、p2、V1、V2和V3為已知量(1)氣體狀態(tài)從A到B是_過程(填“等容”“等壓”或“等溫”)；(2)狀態(tài)從B到C的變化過程中，氣體的溫度_(填“升高”“不變”或“降低”)；(3)狀態(tài)從C到D的變化過程中，氣體_(填“吸熱”或“放熱”)；(4)狀態(tài)從ABCD的變化過程中，氣體對外界所做的總功為_解析：由圖象可知，由氣體A到B壓強不變，體積增大，則溫度上升，是等壓過程；由B到C過程體積不變，壓強減小，則溫度降低；由C到D過程，體積減小，壓強不變是放熱過程；從AB體積增大，氣體對外界做正功W1p2(V3V1)，從BC體積不變，氣體不做功，從CD體積減小，氣體做負功W2p1(V3V2)，故整個過程中的總功WW1W2p2(V3V1)p1(V3V2)答案：(1)等壓(2)降低(3)放熱(4)p2(V3V1)p1(V3V2)12 如圖，一固定的豎直汽缸由一大一小兩個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活塞已知大活塞的質量為m12.50 kg，橫截面積為S180.0 cm2；小活塞的質量為m21.50 kg，橫截面積為S240.0 cm2；兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持為l40.0 cm；汽缸外大氣的壓強為p1.00×105 Pa，溫度為T303 K初始時大活塞與大圓筒底部相距，兩活塞間封閉氣體的溫度為T1495 K現汽缸內氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢下移忽略兩活塞與汽缸壁之間的摩擦，重力加速度大小g取10 m/s2.求：(1)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，汽缸內封閉氣體的溫度；(2)缸內封閉的氣體與缸外大氣達到熱平衡時，缸內封閉氣體的壓強解析：(1)設初始時氣體體積為V1，在大活塞與大圓筒底部剛接觸時，缸內封閉氣體的體積為V2，溫度為T2.由題給條件得V1S1S2V2S2l在活塞緩慢下移的過程中，用p1表示缸內氣體的壓強，由力的平衡條件得S1(p1p)m1gm2gS2(p1p)故缸內氣體的壓強不變由蓋·呂薩克定律有聯立式并代入題給數據得T2330 K(2)在大活塞與大圓筒底部剛接觸時，被封閉氣體的壓強為p1.在此后與汽缸外大氣達到熱平衡的過程中，被封閉氣體的體積不變設達到熱平衡時被封閉氣體的壓強為p，由查理定律，有聯立式并代入題給數據得p1.01×105 Pa.答案：(1)330 K(2)1.01×105 Pa17