题目内容
如图所示有一传热良好的圆柱形气缸置于水平地面上,已知气缸内总高度40cm,缸的内部横截面积为100cm2,若用气密性很好的光滑活塞将气缸中的气体全部密封起来,再在活塞上放一重物,稳定后活塞离缸底30cm高,外界大气压强P0=1×105Pa,环境温度保持恒定.则
(1)密封稳定后气体的压强为多少?活塞与重物的总质量为多少?(取g=10m/s2))
(2)若某同学先将一不规则小铁块放入气缸后,再用题中的活塞将气体封住,也放上同样的重物,再次稳定时活塞离缸底距离35cm,则小铁块的体积为多少?
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140610/201406102143349127486.png)
(1)密封稳定后气体的压强为多少?活塞与重物的总质量为多少?(取g=10m/s2))
(2)若某同学先将一不规则小铁块放入气缸后,再用题中的活塞将气体封住,也放上同样的重物,再次稳定时活塞离缸底距离35cm,则小铁块的体积为多少?
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(1)设活塞与重物的总质量为m,气体初始状态时:P0=1×105Pa
气体末状态时:P2=P+
由等温变化规律可知:P0HS=P2hS
解得:P2=
P0=1.3×105Pa
m=33kg
(2)设小铁块的体积为△v,则气缸内的气体体积为sL1-△v,放活塞后,气体体积仍为等温变化,有:
p0(sL1-△v)=p2(sL2-△v)
解得:△v=0.2s=2×10-3m3
答:(1)密封稳定后气体的压强为1.3×105Pa,活塞与重物的总质量为33kg
(2)小铁块的体积为2×10-3m3.
气体末状态时:P2=P+
mg |
s |
由等温变化规律可知:P0HS=P2hS
解得:P2=
4 |
3 |
m=33kg
(2)设小铁块的体积为△v,则气缸内的气体体积为sL1-△v,放活塞后,气体体积仍为等温变化,有:
p0(sL1-△v)=p2(sL2-△v)
解得:△v=0.2s=2×10-3m3
答:(1)密封稳定后气体的压强为1.3×105Pa,活塞与重物的总质量为33kg
(2)小铁块的体积为2×10-3m3.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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