题目内容
【题目】如图所示,足够长的圆柱形气缸竖直放置,其横截面积为1×10-3 m2,气缸内有质量m=2 kg的活塞,活塞与气缸壁封闭良好,不计摩擦.开始时活塞被销子K销于如图位置,离缸底12 cm,此时气缸内被封闭气体的压强1.5×105 Pa,温度为300 K.外界大气压为1.0×105 Pa,g=10 m/s2.
(1)现对密闭气体加热,当温度升到400 K时,其压强为多大?
(2)若在此时拔去销子K,活塞开始向上运动,当它最后静止在某一位置时,气缸内气体的温度为360 K,则这时活塞离缸底的距离为多少?
【答案】① ②
【解析】试题分析:由于销子的作用,气体的体积不会变化,确定气体的两个状态,分析其状态参量,利用等容变化可解得结果;拔去销子K后,活塞会向上移动直至内外压强一致,确定此时的状态参量,结合第一个状态,利用气体的状态方程可解的活塞距离缸底的距离。
①根据查理定律,得
解得:
②活塞静止时,缸内气体的压强
根据查理定律,得
解得:
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