Question

【题目】如图所示，封闭有一定质量的理想气体的汽缸总高度L=40cm，内有一厚度不计的活塞当汽缸静止在水平地面上时缸内气体柱的高度L1=20cm；当汽缸通过活塞悬挂在天花板上时，缸内气体柱的高度L2=30cm。已知活塞质量m=10kg，横截面积S=50cm2，大气压强p0=1×105Pa，气体温度T=300K，取g=10m/s2，活塞与汽缸壁间摩擦不计。

①求汽缸悬挂在天花板上时缸内气体的压强；

②若汽缸通过活塞悬挂在天花板上时，缓慢升高缸内气体的温度求活塞与汽缸将分离时缸内气体的温度。

Answer 1

【答案】① ②

【解析】

气缸在水平地面上和气缸悬挂时缸内气体做等温变化，根据玻意耳定律求解汽缸悬挂在天花板上时缸内气体的压强；气体升温过程气体做等压变化，根据盖吕萨克定律求解；

①气缸放在水平地面上时有：mg+p0S=p1S

气缸在水平地面上和气缸悬挂时缸内气体做等温变化，有：

解得p2=0.8×105pa

②升温过程气体做等压变化，则：

解得T′=400K