题目内容
有一导热气缸,气缸内用质量为m的活塞密封一定质量的理想气体,活塞的横截面积为S,大气压强为p0。如图所示,气缸水平放置时,活塞距离气缸底部的距离为L,现将气缸竖立起来,活塞将缓慢下降,不计活塞与气缸间的摩擦,不计气缸周围环境温度的变化,求活塞静止时到气缸底部的距离。
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试题分析:由于气缸导热,且不计环境温度的变化,将气缸由水平放置变成竖直放置,直到活塞不再下降的过程中,缸内密闭的气体经历的是等温过程,设此时活塞到气缸底部的距离为h。 (2分)
气缸水平放置时,对活塞有:
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气缸竖直放置后活塞静止时,对活塞有:
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对上述过程中的气体,据玻意耳定律有:
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解得:
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