Question

一定质量的理想气体被活塞封闭在导热的圆筒形的气缸内，如图所示，活塞的质量为m=5㎏，横截面积为S=50cm²，活塞可沿气缸壁无摩擦滑动且不漏气．开始时气缸水平放置，活塞距气缸底的距离l=33cm．大气压强P₀=1.0×10⁵Pa，保持温度不变，将气缸从水平位置缓慢地竖直立起，求稳定后活塞下移的距离△l．

Answer 1

设气缸从水平位置缓慢地竖直立起稳定后，缸内气体的压强为P，则：
P=P₀+

mg

S

=1.0×10⁵+

5×10

50×10-4

=1.1×10⁵ Pa
由波意耳定律有：
P₀lS=P（l-△l）S
解得：
△l=

(P-P0)l

P

=

(1.1-1)×105×33

1.1×105

=3 cm
答：稳定后活塞下移的距离△l为3cm．