Question

【題目】如圖所示，氣缸開口向右、固定在水平桌面上，氣缸內用活塞封閉了一定質量的理想氣體，活塞橫截面積為S=1×10-3m2；活塞與氣缸壁導熱良好，輕繩跨過定滑輪將活塞和地面上的質量為m=1kg重物連接．開始時繩子剛好伸直且張力為零，活塞離缸底距離為L1=27cm，被銷子K固定在圖示位置，此時氣缸內氣體的壓強P1=1.1×105pa，溫度T1=330K，外界大氣壓強P0=1.0×105pa，g=10m/s2，不計一切摩擦和阻力；若在此時拔去銷子K，降低氣缸內氣體的溫度，求：

Ⅰ、重物剛好離開地面時，氣體的溫度為多少？

Ⅱ、重物緩慢上升2cm，氣體的溫度為多少？

Answer 1

【答案】（1）270K（2）250K

【解析】（1）設重物剛好離開地面時，壓強為P2，活塞受力平衡，故封閉氣體壓強

P2＝P0－＝0.9×105 Pa

等容變化，根據理想氣體狀態(tài)方程，有

解得T2＝270K

（2）設活塞被銷子K銷定時，氣體體積為V1，V1= L1S

設重物緩慢上升h=2cm時，氣體體積為V2，V2=( L1－h)S

等壓變化，根據理想氣體狀態(tài)方程，有

解得T2′＝250K