Question

如圖（a）所示，一導(dǎo)熱性能良好、內(nèi)壁光滑的氣缸水平放置。橫截面積為S＝2×10^-3m²、質(zhì)量為m＝4kg、厚度不計(jì)的活塞與氣缸底部之間封閉了一部分氣體，此時(shí)活塞與氣缸底部之間的距離為24cm，在活塞的右側(cè)12cm處有一對(duì)與氣缸固定連接的卡環(huán)，氣體的溫度為300K，大氣壓強(qiáng)p₀＝1.0×10⁵Pa。現(xiàn)將氣缸豎直放置，如圖（b）所示，取g＝10m/s²。求：

（1）活塞與氣缸底部之間的距離；
（2）加熱到675K時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)。

Answer 1

（1）；（2）

試題分析: （1）氣缸豎直放置時(shí)封閉氣體壓強(qiáng)
p₂=p₀+，代入數(shù)值
a→b過程氣體做等溫變化p₁V₁=p₂V₂，所以活塞與氣缸底部之間的距離L₂=20cm
（2）加熱后，封閉氣體膨脹，活塞上升，當(dāng)活塞剛好到達(dá)卡環(huán)時(shí)，這一過程氣體做等壓變化
，解得
所以當(dāng)加熱至675K時(shí)，封閉氣體的體積為V₃=36S，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程
代入數(shù)值得