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S2×10 -3m2、质量为m4kg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P01.0×105Pa。现将气缸竖直放置,如图(b)所示,取g10m/s2。求:

活塞与气缸底部之间的距离;

加热到675K时封闭气体的压强。

【答案】20cm

【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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