题目内容
【题目】如图所示,足够长的圆柱形绝热气缸竖直放置,其横截面积1×10-3m2,气缸内有质量m=l0kg的活塞,活塞与气缸壁封闭良好,不计摩擦.开始时活塞被插销K固定于离缸底18cm的位置,此时气缸内被封闭气体的压强2.0×105Pa,温度为300K,外界大气压为1.0×105Pa,g=10m/s2。
①现对密闭气体加热,当温度升到600K时,其压强多大?
②若在温度600K时拔去插销K,活塞向上运动,最后静止在某一位置时,气缸内气体的温度为400K,则这个过程中活塞上升的距离为多少?
【答案】①4.0×105Pa ②6cm
【解析】
(1)开始加热气体时,气体等容变化,根据查理定律求解压强;
(2)若拔去插销K,根据气体状态变化方程求解气体的长度,从而求解活塞上升的距离.
(1)等容变化:
解得
(2)若拔去插销K,封闭气体压强为:
根据气体状态变化方程:(其中的V=SL),
解得
所以活塞上升的距离为H′=24cm-18cm=6cm
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