Question

【题目】如图（a）所示，一导热性良好、内壁光滑的汽缸水平放置，面积S＝2×10－3m2、质量m＝4kg、厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离为24cm，在活塞的右侧12cm处有一对与汽缸固定连接的卡环，气体的温度为300K，大气压强p0＝1.0×105Pa。现将汽缸竖直放置，如图（b）所示，取g＝10m/s2。求：

(1)活塞与汽缸底部之间的距离；

(2)汽缸竖直放置后，当封闭气体的压强为1.5×105Pa时，求此时气体的温度。

Answer 1

【答案】(1)20cm；(2)675K

【解析】

(1)对于封闭气体，初状态

，，

末状态

，

根据理想气体状态方程有

解得

(2)当压强为时，压强大于，因此此时活塞与卡环接触，并有相互作用力，此时气体体积为

，

根据理想气体状态方程有

解得