Question

【題目】如圖所示，一豎直放置的導(dǎo)熱性能良好的汽缸上端開口，汽缸壁內(nèi)設(shè)有卡口，卡口到缸底間距離為10cm，口下方由活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為4kg，橫截面積為2cm2，厚度可忽略，不計汽缸壁與活塞之間的摩擦。開始時活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)活塞與卡口之間的作用力為20N，現(xiàn)利用抽氣機抽出汽缸內(nèi)一部分氣體，使活塞剛好與卡口間無作用力，抽出的氣體充入到一導(dǎo)熱性能良好的真空容器內(nèi)，容器橫截面積為1cm2，高度為20cm。已知大氣壓強為p0=105Pa，環(huán)境溫度保持不變，重力加速度g取10m/s2，求此時充入氣體的容器中氣體壓強。

Answer 1

【答案】

【解析】

汽缸內(nèi)氣體為等溫變化，活塞與卡口間無作用力時，設(shè)氣體的壓強為，若無卡口，氣柱的長度為，由題意可知

由玻意耳定律可得

由題意可知，抽出部分氣體的壓強為，則體積為

設(shè)充入真空容器后的壓強為，由玻意耳定律可知

解得