Question

今有一质量为M的气缸，用质量为m的活塞封有一定质量的理想气体，当气缸水平横放时，空气柱长为L₀（如图甲所示），若将气缸按如图乙悬挂保持静止时，求气柱长度为多少？已知大气压强为P₀，活塞的横截面积为S，它与气缸之间无摩擦且不漏气，且气体温度保持不变.

 

Answer 1

【答案】

L=p₀ L₀s/( p₀ s- Mg) 

【解析】对缸内理想气体，平放初态：p₁=p₀，v₁=L₀s      （2分）

悬挂末态：对缸体，Mg+p₂s=p₀s  即p₂= p₀- Mg/s ， v₂=LS          （3分）

由玻意耳定律：p₁ v₁= p₂ v_2，即p₀ L₀s=（p₀- Mg/s）LS              （3分）

得：气柱长度为L=p₀ L₀s/( p₀ s- Mg)                         （2分）