题目内容
【题目】气缸长为L=1m(气缸的厚度可忽略不计),开口向上固定在水平面上,气缸中有横截面积为S=100cm2的光滑活塞,活塞质量m=10kg,活塞封闭了一定质量的理想气体,此时气柱长度为L1=0.4m.已知大气压为p0=1×105Pa.现缓慢拉动活塞,拉力最大值为F=600N,试通过计算判断:保持温度不变,能否将活塞从气缸中拉出?(取重力加速度g=10m/s2)
【答案】不能将活塞从气缸中拉出
【解析】解:未加拉力时,活塞受力平衡有:p0S+mg=p1S
设L有足够长,F达到最大值时活塞仍在气缸中,设此时气柱长为L2, 气体压强为p2, 根据活塞受力平衡,有:p0S+mg=F+p2S
因Tl=T2有:p1SL1=p2SL2
代入数据解得:L2=O.88m
L2<L,所以不能将活塞拉出
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