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M10 kg,活塞质量是m4 kg,活塞横截面积S2×103 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k2×103 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p01.0×105 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L120 cmg10 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L222 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L222 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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