Question

【題目】如圖所示，封閉有一定質量的理想氣體的汽缸總高度L=40cm，內有一厚度不計的活塞當汽缸靜止在水平地面上時缸內氣體柱的高度L1=20cm；當汽缸通過活塞懸掛在天花板上時，缸內氣體柱的高度L2=30cm。已知活塞質量m=10kg，橫截面積S=50cm2，大氣壓強p0=1×105Pa，氣體溫度T=300K，取g=10m/s2，活塞與汽缸壁間摩擦不計。

①求汽缸懸掛在天花板上時缸內氣體的壓強；

②若汽缸通過活塞懸掛在天花板上時，緩慢升高缸內氣體的溫度求活塞與汽缸將分離時缸內氣體的溫度。

Answer 1

【答案】① ②

【解析】

氣缸在水平地面上和氣缸懸掛時缸內氣體做等溫變化，根據玻意耳定律求解汽缸懸掛在天花板上時缸內氣體的壓強；氣體升溫過程氣體做等壓變化，根據蓋呂薩克定律求解；

①氣缸放在水平地面上時有：mg+p0S=p1S

氣缸在水平地面上和氣缸懸掛時缸內氣體做等溫變化，有：

解得p2=0.8×105pa

②升溫過程氣體做等壓變化，則：

解得T′=400K