题目内容
【题目】如图所示,竖直放置的气缸导热性良好,横截面积为S=10cm2、高为L= 60 cm,质量m = 5 kg的密闭活塞可在气缸内无摩擦地上下移动,气缸下部通过单向阀门K(气体只能进入气缸,不能流出气缸)与一打气筒相连。开始时活塞用销钉固定在气缸顶部。外界温度恒定,不计活塞厚度,气体可视为理想气体,大气压p0=1.0×105Pa,g取10m/s2。
(1)拔出销钉后活塞自由向下移动,求活塞稳定时距气缸底部的距离;
(2)待活塞稳定后,用打气筒向气缸内打气,已知打气筒每次能打入压强为p0、体积为6cm3的空气,若要使活塞回到气缸顶部,求至少需要打气多少次。
【答案】(1)40cm (2)50
【解析】
(1)拔出销钉后到活塞稳定,气体做等温变化
p0LS= p1L1S
对活塞
mg+p0S=p1S
解得
L1=40 cm
(2)设需要打气N次,根据等温变化方程
p0(NV+LS)=p1LS
得
N=50
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