Question

【題目】如圖所示，一氣缸豎直放置，內(nèi)截面積S＝50cm2，質(zhì)量m＝10kg的活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在缸內(nèi)，氣體柱長h0＝15cm，活塞用銷子銷住，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p＝2.4×105Pa，溫度177℃．現(xiàn)拔去活塞銷s（不漏氣），不計(jì)活塞與氣缸壁的摩擦。當(dāng)活塞速度達(dá)到最大時(shí)，缸內(nèi)氣體的溫度為57℃，外界大氣壓為1.0×105Pa．求：此時(shí)氣體柱的長度h。

Answer 1

【答案】H=22cm

【解析】

未拔去活塞銷s前，封閉氣體的壓強(qiáng)為：P1=2.4×105Pa 體積為：V1＝h0S＝0.15S 溫度為：T1＝177+273K＝450K

拔去活塞銷s，當(dāng)活塞速度達(dá)到最大時(shí)，活塞受力平衡，

根據(jù)平衡得：

解得：

P2= 1.2×105Pa

此時(shí)溫度為：

T2＝57+273K＝330K

體積為：V2＝hS

由理想氣體狀態(tài)方程得：

代入數(shù)據(jù)解得：

h＝22cm