问题 计算题

如图所示,透热的气缸内封有一定质量的理想气体,缸体质量M=200kg,活塞质量m=10kg,活塞面积S=100cm2。活塞与气缸壁无摩擦且不漏气。此时,缸内气体的温度为27°C,活塞正位于气缸正中,整个装置都静止。已知大气压恒为p0=1.0×105Pa,重力加速度为g=10m/s2。求:

(a)缸内气体的压强p1

(b)缸内气体的温度升高到多少°C时,活塞恰好会静止在气缸缸口 AB处?

答案

(a)(b)327℃

(a)以气缸为对象(不包括活塞)列气缸受力平衡方程:

                                (3分)

解之得:                                        (1分)

(b)当活塞恰好静止在气缸缸口AB处时,缸内气体温度为,压强为

此时仍有,即缸内气体为等压变化。

对这一过程研究缸内气体,由状态方程得:

                          (3分)

所以                                         (1分)

故                ℃=327℃                  (1分)

判断题
问答题 简答题