题目内容
【题目】如图所示,内壁光滑的圆柱形导热气缸固定在水平面上,气缸内部被活塞封有一定质量的理想气体,活塞横截面积为S,质量和厚度都不计,活塞通过弹簧与气缸底部连接在一起,弹簧处于原长。已知周围环境温度为,大气压强为,谈话的劲度系数(S为活塞横截面积),原长为,一段时间后,环境温度降低,在活塞上施加一水平向右的压力,使活塞缓慢向右移动,当压力增大到一定值时保持恒定,此时活塞向右移动了,缸内气体压强为。
①求此时缸内的气体的温度;
②对气缸加热,使气体温度缓慢升高,当活塞移动到距气缸内部时,求此时缸内的气体温度。
【答案】①②
【解析】
试题分析:①气缸内的气体,初态时,压强为,体积为,温度为
末态时,压强为,体积为
根据理想气体状态方程可得,解得
②当活塞移动到距气缸底部时,体积为,设气体压强为,
由理想气体状态方程可得:
此时活塞受力平衡方程为
当活塞向右引动了后压力F保持恒定,活塞受力平衡:
解得
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