题目内容
【题目】如图所示,气缸开口向上放在水平地面上,缸口固定有小的挡板,缸内质量为m的活塞将缸内封闭有一段气体,静止时,活塞离缸底的距离为缸内深度的,活塞的横截面积为S,活塞与气缸内壁无摩擦且气密性好,这时环境温度为T0,大气压强为P0,不计活塞的厚度,气缸导热性能良好,重力加速度为g,求:
(1)若使用向上的拉力将活塞缓慢地拉到缸口,拉动过程中,拉力的最大值为多少;
(2)若给缸内气体加热,使缸内气体温度升高,则温度升高后缸内气体的压强为多大?
【答案】(1);(2)
【解析】
(1)当活塞移到缸口时拉力最大,设为F。没有拉话塞时,缸内气体的压强
设活塞到缸口时,缸内气休压强为,则
解得
由力的平衡有
解得
(2)设通过加热,使活塞移到缸口需要升高的温度为,则
解得
由于小于
,因此活塞会移到缸口且对挡板有压力,设此时缸内气体压强为
,根据理想气体状态方程
解得

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