Question

20．如图，注射器内封闭有一定质量的气体，已知活塞的横截面积为20cm²，大气压强为1.0×10⁵Pa，不计活塞与器壁间的摩擦．初始时气体体积为5cm³，压强为1.0×10⁵Pa，现用水平向右的力F缓慢拉动活塞直至气体体积变为10cm³，此时封闭气体压强为0.5×10⁵Pa，F大小为100N．

Answer 1

分析 对气体进行分析，根据波意耳定律可求得体积改变后的压强，再根据平衡条件进行分析，明确活塞的受力情况，从而求出拉力大小．

解答 解：实验中温度不变，则根据玻意耳定律可知，P₁V₁=P₂V₂；
解得：P₂=$\frac{{P}_{1}{V}_{1}}{{V}_{2}}$=$\frac{1.0×1{0}^{5}×5}{10}$=0.5×10⁵Pa；
此时拉力、大气压力与内部气体压力平衡，则有：
F+P₂S=P₀S
解得：F=（1.0×10⁵-0.5×10⁵）×20×10^-4=100N
故答案为：0.5×10⁵，100

点评 本题考查气体状态方程以及气体压强的计算，要注意明确在计算中单位的处理，在使用实验定律时单位统一即可，而在计算力时要求必须用国际单位制中的单位．