Question

如圖所示，薄壁光滑導(dǎo)熱良好的氣缸放在光滑水平面上，當(dāng)環(huán)境溫度為10℃時，用橫截面積為1.0×10^-2m²的活塞封閉體積為2.0×l0^-3m³的理想氣體，活塞另一端固定在墻上．外界大氣壓強(qiáng)為1.0×10⁵Pa．
（1）當(dāng)環(huán)境溫度為37℃時，氣缸自由移動了多少距離？
（2）如果環(huán)境溫度保持在37℃，對氣缸作用水平力，使缸內(nèi)氣體體積緩慢地恢復(fù)到原來數(shù)值，這時氣缸受到的水平作用力多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）氣體等壓變化，根據(jù)蓋-呂薩克定律列式求解；
（2）氣體等溫變化，根據(jù)玻意耳定律列式求解．
解答：解：（1）氣體等壓變化有：
解得：
氣缸移動的距離為：  
（2）從狀態(tài)1→3氣體等容變化：
解得： 
根據(jù)平衡條件，有：P₃ S=P S+F      
故：F=（P₃-P ）S=1×10⁴×10^-2N=100N  
答：（1）當(dāng)環(huán)境溫度為37℃時，氣缸自由移動了2×10^-2m距離；
（2）氣缸受到的水平作用力100N．
點評：本題關(guān)鍵找出封閉氣體的已知狀態(tài)參量，然后選擇恰當(dāng)?shù)臍怏w實驗定律列式求解．