Question

【题目】(10分)如图，一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置，横截面积S=1.0×l0-3m2、质量m=2kg、厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分理想气体，此时活塞与气缸底部之间的距离l=36cm，在活塞的右侧距离其d=14cm处有一对与气缸固定连接的卡环。气体的温度t=27℃，外界大气压强p0＝l.0×105Pa。现将气缸开口向上竖直放置 (g取10m/s2)

(1)求此时活塞与气缸底部之间的距离h；

(2)如果将缸内气体加热到600K，求此时气体的压强p。

Answer 1

【答案】(1)0.3m；(2)1.44×105Pa

【解析】

试题(1)气缸水平放置时：

封闭气体的压强p1＝p0＝l.0×105Pa，温度T1=300K，体积V1= lS

气缸竖直放置时：

封闭气体的压强p2＝p0+mg/S＝l.2×105Pa，温度T2=T1=300K，体积V2=hs

由玻意耳定律

(2)温度升高，活塞刚达到卡环，气体做等压变化，

此时p3＝p2 V2=hs V3=(l+d)s T2= 300K

气缸内气体温度继续升高，气体做等容变化 p3＝l.2×105Pa