题目内容
【题目】如图所示，用横截面积为S=10cm2的活塞将一定质量的理想气体封闭在导热性良好的汽缸内，汽缸平放到光滑的水平面上。劲度系数为k=1000N/m的轻质弹簧左端与活塞连接，右端固定在竖直墙上。不考虑活塞和汽缸之间的摩擦，系统处于静止状态，此时弹簧处于自然长度、活塞距离汽缸底部的距离为L0=18cm、气体的温度为t0=27℃。现用水平力向右缓慢推动汽缸，当弹簧被压缩x=2cm后再次静止。已知大气压强为p0=1.0×105Pa：
（1）求汽缸向右移动的距离；
（2）保持推力F不变，升高气体的温度，求汽缸底部到活塞的距离恢复到L0时的温度。
【答案】（1）
；（2）
【解析】
（1）设气缸向右移动的距离为
时，根据等温变化，则有
联立解得
（2）由题意可得，该过程是等压变化，则有
联立解得
T=360K
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