Question

【題目】(10分)如圖，一導熱性能良好、內壁光滑的氣缸水平放置，橫截面積S=1.0×l0-3m2、質量m=2kg、厚度不計的活塞與氣缸底部之間封閉了一部分理想氣體，此時活塞與氣缸底部之間的距離l=36cm，在活塞的右側距離其d=14cm處有一對與氣缸固定連接的卡環(huán)。氣體的溫度t=27℃，外界大氣壓強p0＝l.0×105Pa。現(xiàn)將氣缸開口向上豎直放置 (g取10m/s2)

(1)求此時活塞與氣缸底部之間的距離h；

(2)如果將缸內氣體加熱到600K，求此時氣體的壓強p。

Answer 1

【答案】(1)0.3m；(2)1.44×105Pa

【解析】

試題(1)氣缸水平放置時：

封閉氣體的壓強p1＝p0＝l.0×105Pa，溫度T1=300K，體積V1= lS

氣缸豎直放置時：

封閉氣體的壓強p2＝p0+mg/S＝l.2×105Pa，溫度T2=T1=300K，體積V2=hs

由玻意耳定律

(2)溫度升高，活塞剛達到卡環(huán)，氣體做等壓變化，

此時p3＝p2 V2=hs V3=(l+d)s T2= 300K

氣缸內氣體溫度繼續(xù)升高，氣體做等容變化 p3＝l.2×105Pa