题目内容
【题目】如图所示,一气缸开口向上竖直放置,用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的气体,活塞上放有一重物,活塞和重物的总质量为m,距气缸底部的高度为h1,此时缸内气体温度为T1。在气缸内注入汽油并迅速完全燃烧,使气体温度急剧升高,重物与活塞沿气缸加速上升。当活塞距缸底高度为h2时,速度达到最大值。若此时汽油燃烧释放的热能为Q0,气缸对外释放的热量为Q1,气体内能增加了△E,外界大气压强为P0。不计活塞所受摩擦阻力,试求:
(i)气缸注入汽油前气体的压强,以及活塞速度达最大值时,气体的压强及温度;
(ii)活塞的最大速度(设活塞与重物一直一起运动)。(不考虑汽油燃烧前后气缸内被封闭气体种类及质量等的变化,仍将其看作是质量一定的同种理想气体。)
【答案】(ⅰ);; (ⅱ)
【解析】
(ⅰ)对活塞:
解得
由于气体等压变化,
则: ,解得
(ⅱ)对气体
对活塞
解得
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