题目内容
【题目】一圆筒形汽缸静置于地面上,如图所示。汽缸筒的质量为M,活塞及活塞上的手柄的质量为m,活塞的横截面积为S,大气压强为p0,现用力将活塞缓慢向上提,求汽缸刚离开地面时汽缸内封闭气体的压强。(忽略汽缸壁与活塞间的摩擦)
【答案】
【解析】
在整个上提过程中气缸内气体的温度保持不变,发生等温变化,先对活塞为研究对象,根据平衡条件求出初态时气体的压强,再以活塞和汽缸整体为研究对象,根据平衡条件求出末态气体的压强,联立求解即可。
以活塞为研究对象,受重力、向上的拉力、外界大气向下的压力和封闭气体向上的压力,由平衡条件得:
F+PS=mg+P0S
以活塞和汽缸整体为研究对象,受重力、向上的拉力,由平衡条件得:
F=(M+m)g
联立①②得:P=
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