题目内容
【题目】如图所示，一导热性能良好的气缸放置在水平面上，其横截面积 S=40 cm2，内壁光滑，固定的卡口A、B与缸底的距离L=1m，厚度不计.质量为m= 10 kg的活塞在气缸内封闭了一段长为2L、温度为T0 =320 K的理想气体. 现缓慢调整气缸开口至竖直向上，取重力加速度g= 10m/s2，大气压强为p0= 1.0×105Pa.求：
（1）稳定时缸内气体高度；
（2）当活塞与卡口A、B接触且无作用力时的环境温度.
【答案】（1）1.6 m.；（2）200K（或-73℃）
【解析】
（1）气体初态
p1=p0=1.0×l05Pa，V1=2LS
设稳定时缸内气体高度为气体末态
p2=p0+
=1.25×l05Pa，V2=h1S
由波意耳定律：
p1V1=p2V2
代入数据解得
h1=1.6 m
（2）假定温度降低为
时活塞与卡口 A、B接触且无作用力.气体是等压变化过程，稳定时缸内气体高度为L
V3=LS
由盖吕萨克定律：
=
解得
T1=200K（或-73℃）
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