Question

【题目】如图所示，一个内壁光滑、导热性能良好的气缸放在水平桌面上，开口向上。质量与厚度均不计、导热性能良好、横截面积为S=2.0×10-3m2的活塞，把一定质量的理想气体封闭在气缸内。气缸所处环境的温度为0℃时，活塞与气缸底部之间的距离h0=22cm。现将质量为m=2.0kg的物块放在活塞中央位置上，活塞下移到某位置后保持稳定，后来环境温度上升，活塞又回到了原来位置，大气压强p0=1.0×105Pa，取g=10m/s2，绝对零度为-273℃。求：

(1)活塞下移稳定后，气缸内气体的压强；

(2)活塞下移稳定后，活塞与气缸底部之间的距离；

(3)活塞回到原来位置时，环境温度升高到多少？

Answer 1

【答案】(1)；(2)20cm；(3)27.3℃

【解析】

(1)放置物块活塞下移稳定后，对于活塞和物块，根据平衡条件

代入数据得

(2)由玻意耳定律可知

解得

(3)加热活塞回到原来位置时，此时气体的状态为

，

设此时的温度为，则由盖吕萨克定律可得

即

其中，代入数据解得

，