题目内容
【题目】如图(a)所示,一导热性良好、内壁光滑的汽缸水平放置,面积S=2×10-3m2、质量m=4kg、厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一部分气体,此时活塞与汽缸底部之间的距离为24cm,在活塞的右侧12cm处有一对与汽缸固定连接的卡环,气体的温度为300K,大气压强p0=1.0×105Pa。现将汽缸竖直放置,如图(b)所示,取g=10m/s2。求:
(1)活塞与汽缸底部之间的距离;
(2)汽缸竖直放置后,当封闭气体的压强为1.5×105Pa时,求此时气体的温度。
【答案】(1)20cm;(2)675K
【解析】
(1)对于封闭气体,初状态
,,
末状态
,
根据理想气体状态方程有
解得
(2)当压强为时,压强大于,因此此时活塞与卡环接触,并有相互作用力,此时气体体积为
,
根据理想气体状态方程有
解得
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