题目内容

9.如图所?,圆柱形透热的汽缸内密封有?定质量的理想?体,缸体质量为M,活塞与刚性杆连接并固 定在地?上,活塞?积为S,活塞不漏?,不计活塞与汽缸壁间的摩擦和?缸壁的厚度.当环境温度 为t℃时,活塞位于汽缸正中间,整个装置静?,已知??压恒为P0,重?加速度为g,求:
(1)汽缸内?体的压强P1;
(2)当环境温度升?到多少摄?度时,活塞能恰好静?在汽缸口AB处.

分析 (1)以气缸为研究对象,根据平衡条件求缸内封闭气体的压强;
(2)缸内气体发生等压膨胀,根据盖-吕萨克定律即可求解;

解答 解:(1)以气缸为研究对象,气缸受到重力、外界大气压力、封闭气体对活塞向上的压力,根据平衡条件得:
${p}_{0}^{\;}S+Mg={p}_{1}^{\;}S$
解得:${p}_{1}^{\;}={p}_{0}^{\;}-\frac{Mg}{S}$
(2)环境温度升高的过程中,气缸内的气体等压膨胀,设气缸体积为V,根据盖-吕萨克定律有
$\frac{\frac{V}{2}}{273+t}=\frac{V}{273+t′}$
解得:t′=273+2t
答:(1)汽缸内?体的压强${p}_{1}^{\;}$为${p}_{0}^{\;}-\frac{Mg}{S}$;
(2)当环境温度升?到273+2t摄?度时,活塞能恰好静?在汽缸口AB处

点评 本题的关键是能够把力学中的受力分析和平衡知识运用到理想气体变化的问题中,从而挖掘出隐含条件:气体压强不变,然后利用气体实验定律列式求解即可.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网