例题1 某种柴油机的气缸容积为0.827?10-3m3。设压缩前其中空气的温度47oC,压强为8.5?104Pa。当活塞急剧上升时可把空气压缩到原体积的1/17,使压强增加到4.2?106Pa,求这时空气的温度。如把柴油喷入气缸,将会发生怎样的情况?(假设空气可看作理想气体。)
解:本题只需考虑空气的初状态和末状态,并且把空气作为理想气体。我们有
p1V1p2V2?T1T22014-11-20
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已知p1=8.5?104Pa,p2=4.2?106Pa,T1=273K+47K=320K
V21?,所以V1`17p2V2T2?T1?930Kp1V1这一温度已超过柴油的燃点,所以柴油喷入气缸时就会立即燃烧,发生爆炸推动活塞作功。
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例题2容器内装有氧气,质量为0.10kg,压强为10?105Pa,温度为470C。因为容器漏气,经过若干时间后,压强降到原来的5/8,温度降到270C。
问(1)容器的容积有多大?(2)漏去了多少氧气?
MRT解:(1)根据理想气体状态方程,pV??求得容器的容积V为
MRT0.10?8.31?10??273?47?3V?=m?p0.032?10?33?8.31?10m?52014-11-20
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若漏气若干时间之后,压强减小到p?,温度降到T’。如果用M?表示容器中剩余的氧气的质量,从状态方程求得
5?30.032??10?8.31?10?p?V38M??=m?5RT?8.31?10??273?47??6.67?10kg所以漏去的氧气的质量为
?2?M?M?M???0.10?6.67?102014-11-20
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?2?kg?3.33?10kg40
?2