题目内容

如图(a)所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置。横截面积为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。

(1);(2)

解析试题分析: (1)气缸竖直放置时封闭气体压强
p2=p0+,代入数值
a→b过程气体做等温变化p1V1=p2V2,所以活塞与气缸底部之间的距离L2=20cm
(2)加热后,封闭气体膨胀,活塞上升,当活塞刚好到达卡环时,这一过程气体做等压变化
,解得
所以当加热至675K时,封闭气体的体积为V3=36S,根据理想气体状态方程
代入数值得
考点:理想气体状态方程

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