题目内容
【题目】如图所示,导热的汽缸内封闭有一定质量的理想气体,缸体质量M=10 kg,活塞及手柄质量m=20 kg,活塞面积S=100 cm2 。活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气。将整个装置放置在水平地面上时,缸内气体高度h1=6 cm。已知大气压强p0=1×105 Pa,环境温度恒为,重力加速度。拉住手柄将整个汽缸慢慢提离地面(活塞与汽缸未分离)。
(1)求汽缸离开地面时汽缸内气体的高度h2;
(2)若不拉动手柄而缓慢加热缸内气体,求缸内气体的高度变为(1)中的h2时的温度T。
【答案】(1)8 cm (2)400K
【解析】
(1)开始时气体的压强:
汽缸提离地面时气体的压强:
由玻意耳定律可知
代入数据解得h2=8 cm
(2)汽缸内气体的压强不变,由盖-吕萨克定律可知:
代入数据解得T=400 K.
答:(1)求汽缸离开地面时汽缸内气体的高度h2=8 cm.
(2)若不拉动手柄而缓慢加热缸内气体,求缸内气体的高度变为(1)中的h2时的温度T=400 K.
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