题目内容
水平放置的气缸,其活塞截面积为500cm2,气缸内气体温度为27℃,此时和活塞相连的劲度系数为k=5×105N/Kg的弹簧处于自然伸长状态,如图所示,活塞与气缸接触处无漏气,当气缸内温度升高到127℃时,活塞向右移动了2cm,求弹簧的自然长度l(设大气压强为P=1.0×105Pa不计活塞与气缸壁的摩擦)
【答案】分析:弹簧的自然长度,就是气体的原来的长度的大小,以气体为研究对象,找出气体变化前后的状态参量,根据理想气体状态方程即可求得.
解答:解:活塞向右移动2cm后,气缸内气体压强P1=P+
,由理想气体状态方程有:
=
带入已知解得:V=
V,
又V1=(l+2 cm)s,V=l s,
则有:(l+2 cm)s=
ls
解得,l=18 cm
答:弹簧的自然长度l为18cm.
点评:以封闭的气体为研究对象,找出气体变化前后的状态参量,利用气体的状态方程计算即可.
解答:解:活塞向右移动2cm后,气缸内气体压强P1=P+
带入已知解得:V=
又V1=(l+2 cm)s,V=l s,
则有:(l+2 cm)s=
解得,l=18 cm
答:弹簧的自然长度l为18cm.
点评:以封闭的气体为研究对象,找出气体变化前后的状态参量,利用气体的状态方程计算即可.
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