题目内容
【题目】如图甲所示，绝热气缸倒放在水平面上，气缸底部是边长为
的正方形，气缸长为L=20cm。用绝热活塞封闭了一定质量的理想气体，稳定时活塞恰好位于气缸的正中间，封闭气体的温度为T0。可通过电阻丝给气体缓慢加热，活塞可沿气缸壁无摩擦的缓慢滑动，当活塞移动到气缸口时停止加热，此时气体的温度为T。假设在最初状态时，用一根原长长为
，劲度系数为k=1000N/m的轻弹簧连接气缸底部和活塞，如图乙所示。再用电阻丝给气体缓慢加热，当气体温度又为T时，求活塞移动的距离及气体的压强为多少？（大气压强p0=1.0×105Pa，结果保留两位有效数字）
【答案】8.5cm；1.1×105Pa
【解析】
甲图情景中，活塞缓慢移动，气体压强始终等于大气压强，气体做等压变化，有
乙图情景中，设温度为
时，气体压强为
，活塞向右移动
距离，由理想气体状态方程有
对活塞由平衡条件有
联立解得
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