Question

【題目】在水平面有一個(gè)導(dǎo)熱氣缸,如圖甲所示,活塞與氣缸之間密封了一定質(zhì)量的理想氣體.最初密封氣體的溫度為23℃,氣柱長10cm；給氣體加熱后,氣柱長變?yōu)?2cm。已知?dú)飧變?nèi)截面積為0.001m2,大氣壓P0=1.0х105Pa,g取10m/s2，不計(jì)氣缸與活塞間的摩擦。

（1）求加熱后氣體的溫度；

（2）若保持加熱后氣體的溫度不變,將氣缸直立后(如圖乙所示)氣柱長度又恢復(fù)為10cm,求活塞質(zhì)量。

Answer 1

【答案】（1）360K（2）2kg

【解析】試題分析：（1）氣體發(fā)生等圧変化，根據(jù)蓋-率薩克定律求解（2）根據(jù)玻意耳定律求出氣缸直立后，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)，再由活塞的受力平衡求出活塞的質(zhì)量

（1）汽缸內(nèi)的密封氣體溫度升高后,壓強(qiáng)不變,是等壓變化,根據(jù)蓋-呂薩克定律有:

設(shè)汽缸內(nèi)截面積用S表示,則

代入數(shù)據(jù)計(jì)算得出: 或(87℃)

（2）將汽缸直立后,氣體發(fā)生等溫變化,根據(jù)玻意耳定律有

已知

代入數(shù)據(jù)計(jì)算得出

因?yàn)?/span>

代入數(shù)據(jù)計(jì)算得出