Question

【題目】底面積，S=40 cm2、高L0=15 cm的圓柱形汽缸開口向上固定在水平地面上，開口處兩側(cè)有擋板，如圖所示。缸內(nèi)有一可自由移動(dòng)的質(zhì)量為m=2kg的活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，不可伸長的細(xì)線一端固定在活塞上，另一端跨過兩個(gè)光滑定滑輪拉著質(zhì)量為M=10kg的物體A。開始時(shí)，氣體溫度tl：27℃，活塞到缸底的距離L1=l0cm,物體A的底部離地面高h1=4cm，對(duì)汽缸內(nèi)的氣體緩慢加熱使活塞緩慢上升。已知大氣壓強(qiáng)P0=1.0105 Pa， g=10m·s-2。求:

(1)物體A剛著地時(shí)氣體的溫度；

(2)活塞剛到達(dá)汽缸頂部時(shí)氣體的溫度。

Answer 1

【答案】 ；

【解析】

（1）初始活塞受力平衡：P0S+mg=P1S+T，T=Mg
被封閉氣體壓強(qiáng)

初狀態(tài)：V1=l1S，T1=300K
A觸地時(shí)：P1=P2，V2=（l1+h1）S
等壓變化，
代入數(shù)據(jù)，得T2=420K，即t2=147℃
（2）活塞恰好到頂部時(shí)，P3=P0+=1.05×105Pa
V3=l0S
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，
代入數(shù)據(jù)，得T3=590.6K，即t2=317.6℃