Question

【题目】一汽缸竖直放在水平地面上，缸体质量，活塞质量，活塞横截面积，活塞上面的汽缸内封闭了一定质量的理想气体，下面有气孔O与外界相通，大气压强活塞下面与劲度系数的轻弹簧相连。当汽缸内气体温度为时弹簧为自然长度，此时缸内气柱长度，重力加速度g取，活塞不漏气且与缸壁无摩擦。求：

此时缸内气体的压强为多少？

缓慢升高缸内气体温度，当缸体对地面压力刚好为0时，缸内气体的压强为多少？

当缸体缓慢离开地面，缸内气柱长度时，缸内气体温度为多少K？此时弹簧的压缩量为多少？

Answer 1

【答案】(1)；(2) ；(3)7cm

【解析】

开始时活塞受重力、封闭气体向下压力和空气向上的支持力，

由平衡得：

解得：

当缸体对地面压力刚好为0时，气缸受重力，封闭气体向上的支持力和空气向下的压力，根据平衡得：

解得：

以封闭气体为研究对象

初态：、

末态：、

由理想气体状态方程得：

代入数据解得：

对气缸和活塞整体为研究对象，根据平衡得：

解得：