Question

【題目】如圖所示，開(kāi)口向上的圓柱形氣缸固定于水平地板上，氣缸導(dǎo)熱且內(nèi)壁光滑，內(nèi)部橫截面積為S。氣缸與活塞之間密封有一定質(zhì)量的理想氣體，氣柱高度為h，環(huán)境溫度為T。已知活塞質(zhì)量為m，通過(guò)繞過(guò)定滑輪的細(xì)線連接總質(zhì)量為M的重物，活塞與氣缸間無(wú)摩擦且不漏氣。

(1)當(dāng)環(huán)境溫度緩緩降為時(shí)，穩(wěn)定后密封氣體的氣柱高度是多大？

(2)如果環(huán)境溫度保持不變，重物增為2N，氣柱高度恢復(fù)h，計(jì)算大氣壓強(qiáng)。

Answer 1

【答案】(1)；(2)；

【解析】

（i）環(huán)境溫度緩慢降低過(guò)程中，氣缸中氣體壓強(qiáng)不變，初始時(shí)，溫度為，體積，變化后溫度為，體積為，由蓋呂薩克定律可得，可得

（ii）設(shè)大氣壓強(qiáng)為，初始時(shí)體積，對(duì)活塞受力分析有

解得

變化后體積，對(duì)活塞受力分析有，解得

根據(jù)玻意耳定律有，解得