Question

【题目】如图所示，一气缸竖直放置，内截面积S＝50cm2，质量m＝10kg的活塞将一定质量的气体封闭在缸内，气体柱长h0＝15cm，活塞用销子销住，缸内气体的压强p＝2.4×105Pa，温度177℃．现拔去活塞销s（不漏气），不计活塞与气缸壁的摩擦。当活塞速度达到最大时，缸内气体的温度为57℃，外界大气压为1.0×105Pa．求：此时气体柱的长度h。

Answer 1

【答案】H=22cm

【解析】

未拔去活塞销s前，封闭气体的压强为：P1=2.4×105Pa 体积为：V1＝h0S＝0.15S 温度为：T1＝177+273K＝450K

拔去活塞销s，当活塞速度达到最大时，活塞受力平衡，

根据平衡得：

解得：

P2= 1.2×105Pa

此时温度为：

T2＝57+273K＝330K

体积为：V2＝hS

由理想气体状态方程得：

代入数据解得：

h＝22cm