题目内容
【题目】如图所示,透热的气缸内封有一定质量的理想气体,缸体质量M=200kg,活塞质量m=10kg,活塞面积S=100cm2,活塞与气缸壁无摩擦且不漏气,此时缸内气体的温度为27℃,活塞刚好位于气缸正中间,整个装置都静止,已知大气压恒为p0=1.0×105 Pa,重力加速度为g=10m/s2,求:
①缸内气体的压强p1;
②缸内气体的温度升高到多少摄氏度时,活塞恰好会静止在气缸缸口AB处?
【答案】① ②
【解析】
试题分析:①以气缸为对象(不包括活塞)对气缸列受力平衡方程:
带入数据解得:
②当活塞恰好静止在气缸缸口AB处时,缸内气体温度为,压强为,
此时仍有: 即 ,由此可知缸内气体为等压变化。
对这一过程研究缸内气体,由理想气体状态方程得:
带入数据解得 :
所以
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