Question

【题目】如图所示,水平放置的汽缸密封着一定质量的理想气体,在汽缸底部和活塞之间连接着根很细的弹簧,已知活塞的横截面积S=0.01m,大气压强P=1.0×105Pa。当缸内气体温度为27℃时弹簧的长度为30cm,汽缸内气体压强为缸外大气压的1.2倍,当缸内气体温度升高到327℃时,弹簧的长度为36cm。不计活塞与缸壁的摩擦且两个过程弹簧都处于拉伸状态,求

（1）此时汽缸内气体的压强P2

（2）此过程中缸内气体对外做的功

Answer 1

【答案】(1)2×105Pa (2)96J

【解析】

找出气体的初末状态，根据理想气体状态方程即可求出汽缸内气体的压强；对活塞受力分析，再根据做功公式即可求出此过程中缸内气体对外做的功。

（1）根据理想气体状态方程：

则有：

可得：

（2）对活塞受力分析有：

可得：

则

解得：