题目内容
【题目】如图所示,一汽缸竖直放在水平地面上,缸体质量M=10 kg,活塞质量是m=4 kg,活塞横截面积S=2×10-3 m2,活塞上面封闭了一定质量的理想气体,活塞下面与劲度系数k=2×103 N/m的竖直轻弹簧相连,汽缸底部有气孔O与外界相通,大气压强p0=1.0×105 Pa。当汽缸内气体温度为27 ℃时,弹簧为自然长度,此时缸内气柱长度L1=20 cm。g取10 m/s2,缸体始终竖直,活塞不漏气且与缸壁无摩擦。求:当缸内气柱长度L2=22 cm时,缸内气体温度为多少?
【答案】412.5 K
【解析】
由题意知
,,
对活塞受力分析则有
则汽缸内的压强为
当缸内气柱长度L2=22 cm时,汽缸内的压强为
根据理想气体状态方程得
联立解得
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