Question

【題目】如圖所示，地面上放置有一內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱氣缸，氣缸的橫截面積m3，活塞到氣缸底部的距離為L=0.5m，氣缸內(nèi)部有一質(zhì)量和厚度均可忽略的活塞，活塞上固定一個(gè)力傳感器，傳感器通過一根豎直細(xì)桿與天花板固定好，氣缸內(nèi)密封有溫度t1=27℃的理想氣體，此時(shí)力傳感器的讀數(shù)恰好為0，若外界大氣壓強(qiáng)Pa保持不變，求：

（i）如果保持活塞不動(dòng)，當(dāng)力傳感器的讀數(shù)達(dá)到時(shí)，密封氣體溫度升高到多少；

（ii）如果從初狀態(tài)開始將活塞往下壓，當(dāng)下壓的距離為x=0.2m時(shí)力傳感器的示數(shù)達(dá)到F=450N，則通過壓縮氣體可以使此密封氣體的溫度升高到多少？

Answer 1

【答案】（i）327 ℃ （ii）177 ℃

【解析】（i）溫度，密封氣體壓強(qiáng)Pa

Pa

密封氣體發(fā)生等容變化，由查理定律得

代入數(shù)據(jù)得， ℃

（ii）如果從初狀態(tài)開始往下壓，則氣體的壓強(qiáng)、體積、溫度都會(huì)發(fā)生變化，則根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有

代入數(shù)據(jù)有

解得 ， ℃