Question

【題目】如圖所示，汽缸放置在水平平臺上，活塞質量m=10kg、橫截面積、厚度，汽缸內(nèi)壁全長L=21cm，大氣壓強。當溫度時，活塞封閉的氣柱長；若將汽缸倒過來放置時，活塞下方的空氣能通過平臺上的缺口與大氣相通。（取，不計活塞與汽缸之間的摩擦，計算結果保留三位有效數(shù)字）

①若保持溫度不變，將汽缸倒過來放置，求活塞穩(wěn)定時所柱的長度。

②汽缸倒過來放置后，若逐漸升高溫度，發(fā)現(xiàn)活塞剛好接觸平臺，求此時氣體的溫度。

Answer 1

【答案】（1）15cm（2）373K

【解析】①以活塞為研究對象，汽缸未倒過來時，被封閉氣體的壓強

汽缸倒過來并穩(wěn)定后，被封閉氣體的壓強

根據(jù)玻意耳定律，有：

聯(lián)立解得：

②汽缸倒過來放置前后，被封閉氣體的體積、壓強和溫度都發(fā)生了變化

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，有，其中

解得：