Question

【題目】如圖所示,水平放置的汽缸密封著一定質量的理想氣體,在汽缸底部和活塞之間連接著根很細的彈簧,已知活塞的橫截面積S=0.01m,大氣壓強P=1.0×105Pa。當缸內氣體溫度為27℃時彈簧的長度為30cm,汽缸內氣體壓強為缸外大氣壓的1.2倍,當缸內氣體溫度升高到327℃時,彈簧的長度為36cm。不計活塞與缸壁的摩擦且兩個過程彈簧都處于拉伸狀態,求

（1）此時汽缸內氣體的壓強P2

（2）此過程中缸內氣體對外做的功

Answer 1

【答案】(1)2×105Pa (2)96J

【解析】

找出氣體的初末狀態，根據理想氣體狀態方程即可求出汽缸內氣體的壓強；對活塞受力分析，再根據做功公式即可求出此過程中缸內氣體對外做的功。

（1）根據理想氣體狀態方程：

則有：

可得：

（2）對活塞受力分析有：

可得：

則

解得：