题目内容

如图所示,开口处带有卡环的圆柱形导热气缸,活塞面积S=10,质量m=0.6kg,与气缸密闭接触.整个装置开口向上,放在温度为23的室内,缸内被封气体体积为气缸容积的一半.现将气缸缓慢倒置至开口向下,取g=10,p0=1.0×10Pa.求稳定后缸内气体的体积和压强.

V0;0.8×105Pa。

解析试题分析:取缸内气体为研究对象,气体初状态压强为:P1=P+=1.6×105Pa,体积V1=V0/2;
设倒置后活塞未与卡环接触,则气体压强为:P2=P0=0.4×105Pa,假设此时气体的体积为V2
由玻意尔定律P1V1=P2V2,解得:V2=2V0
故假设不成立,故缸内气体体积应为V2′=V0
此时缸内气体压强满足P2′V2′=P1V1,解得:P2′=0.8×105Pa。
考点:理想气体状态方程,玻意尔定律。

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