问题
计算题
一气缸竖直放在水平地面上,缸体质量M=10kg,活塞质量m=4kg,活塞横截面积S=2×10-3m2,活塞上面的气缸里封闭了一定质量的理想气体,下面有气孔O与外界相通,大气压强p0=1.0×l05Pa活塞下面与劲度系数 k=2×103N/m的轻弹簧相连。当气缸内气体温度为127。C 时弹簧为自然长度,此时缸内气柱长度L1=20cm,g取10m/s2,活塞不漏气且与缸壁无摩擦。
(1)当缸内气柱长度L2=24cm时,缸内气体温度为多少开?
(2)缸内气体温度上升到T0以上,气体将做等压膨胀,则T0为多少开?
答案
解:(1)V1=20S,V2=24S,T1=400K
根据理想气体状态方程得:
解得T2=720K
(2)当气体压强增大到一定值时,气缸对地压力为零,此后再升高气体温度,气体压强不变,
气体做等压变化设气缸刚好对地没有压力时弹簧伸长为△x,
则k△x=(m+M)g
△x=7cm
V3=27S
解得T0=1012.5K
根据理想气体状态方程得:。