题目内容
【题目】如图所示，用横截面积为S = 10cm2的活塞将一定质量的理想气体封闭在导热性良好的汽缸内，汽缸平放到光滑的水平面上.轻质弹簧左端与活塞连接，右端固定在竖直墙上.不考虑活塞和汽缸之间的摩擦，系统处于静止状态，此时活塞距离汽缸底部的距离为L0= 18cm，气体的温度为t0=27℃.现用水平力向右缓慢推动汽缸，汽缸向右移动的距离为5cm,当弹簧被压缩x= 2cm后再次静止.已知大气压强为p0=1.0×105Pa.
①求轻质弹簧劲度系数；
②保持推力F不变，升高气体的温度，求汽缸底部到活塞的距离恢复到L0时的温度.
【答案】①1000N/m；②360K
【解析】
①施加水平力后，活塞距离汽缸底部的距离为：
cm
由玻意尔定律得：
对活塞，根据平衡条件有：
故可以得到k=1000N/m
②保持推力F不变,对气缸而言压强不变，由盖-吕萨克定律有：
故可以得到T1=360K
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