题目内容
【题目】如图（a）所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置，横截面积S＝2×10 -3m2、质量为m＝4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm，在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环，气体的温度为300K，大气压强P0＝1.0×105Pa。现将气缸竖直放置，如图（b）所示，取g＝10m/s2。求：
①活塞与气缸底部之间的距离；
②加热到675K时封闭气体的压强。
【答案】①20cm②
【解析】试题分析：（1）气缸水平放置时，活塞与气缸底部之间的距离
气体压强
，气体体积
；
气缸水平放置时，活塞与气缸底部之间的距离为
气体压强
，气体体积
；
气体等温变化，根据玻意耳定律
得活塞与气缸底部之间的距离
（2）活塞到达卡环前是等压变化，到达卡环后是等容变化，应分两个阶段来处理。
气体初状态压强
，体积，温度
活塞刚好到达卡环时，气体压强仍为
，体积
，温度为
，其中
，
气体等温变化，根据盖·吕萨克定律
得此时气体温度
活塞刚好到达卡环后，温度继续上升，气体等容变化，
，
，
，
根据查理定律
解得加热到675K时封闭气体的压强
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