Question

【題目】如圖（a）所示，一導熱性良好、內壁光滑的汽缸水平放置，面積S＝2×10－3m2、質量m＝4kg、厚度不計的活塞與汽缸底部之間封閉了一部分氣體，此時活塞與汽缸底部之間的距離為24cm，在活塞的右側12cm處有一對與汽缸固定連接的卡環(huán)，氣體的溫度為300K，大氣壓強p0＝1.0×105Pa�，F(xiàn)將汽缸豎直放置，如圖（b）所示，取g＝10m/s2。求：

(1)活塞與汽缸底部之間的距離；

(2)汽缸豎直放置后，當封閉氣體的壓強為1.5×105Pa時，求此時氣體的溫度。

Answer 1

【答案】(1)20cm；(2)675K

【解析】

(1)對于封閉氣體，初狀態(tài)

，，

末狀態(tài)

，

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有

解得

(2)當壓強為時，壓強大于，因此此時活塞與卡環(huán)接觸，并有相互作用力，此時氣體體積為

，

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有

解得