Question

如圖，一導熱性能良好、內(nèi)壁光滑的氣缸水平放置，橫截面積S=1.0×l0-3m2、質(zhì)量m=2kg、厚度不計的活塞與氣缸底部之間封閉了一部分理想氣體，此時活塞與氣缸底部之間的距離l=36cm，在活塞的右側(cè)距離其d=14cm處有一對與氣缸固定連接的卡環(huán)。氣體的溫度t=27℃，外界大氣壓強p0＝l.0×105Pa。現(xiàn)將氣缸開口向上豎直放置 (g取10m/s2)

(1) 求此時活塞與氣缸底部之間的距離h；

(2) 如果將缸內(nèi)氣體加熱到600K，求此時氣體的壓強p。

Answer 1

 (1)氣缸水平放置時：

封閉氣體的壓強p1＝p0＝l.0×105Pa，溫度T1=300K，體積V1= lS

氣缸豎直放置時：

封閉氣體的壓強p2＝p0+mg/S＝l.2×105Pa，溫度T2=T1=300K，體積V2=hs   （1分）

由玻意耳定律      （2分）     （1分）

(2) 溫度升高，活塞剛達到卡環(huán)，氣體做等壓變化，

此時p3＝p2    V2=hs   V3=(l+d)s    T2= 300K     

       （2分）       （1分）

氣缸內(nèi)氣體溫度繼續(xù)升高，氣體做等容變化 p3＝l.2×105Pa     

   （2分）        （1分）