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如图(a)所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置,横截面积为S=2×10-3m2、质量为m=4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体,此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm,在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环,气体的温度为300K,大气压强P0=1.0×105Pa.现将气缸竖直放置,如图(b)所示,取g=10m/s2.求:(1)活塞与气缸底部之间的距离;(2)加热到675K时封闭气体的压强.

如图(a)所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置,横截面积为S=2×10-3m2、质量为m=4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体,此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm,在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环,气体的温度为300K,大气压强P0=1.0×105Pa.现将气缸竖直放置,如图(b)所示,取g=10m/s2.求:(1)活塞与气缸底部之间的距离;(2)加热到675K时封闭气体的压强.

发布时间:2025-02-02 16:23:31
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答案:由题意是(1)气缸水平放置时,封闭气体的压强:p1=p0=1×105(pa),温度:T1=300K,体积:V1=24cm×S当气缸竖直放置时,封闭气体的压强:p2=p0 mg s =1.2×105pa,温度T2=T1=300K,体积:V2=HS.根据理想气体状态方程有: P1V1 T1 = P2V2 T2 代入数据可得H=20cm(2)假设活塞能到达卡环,由题意有:T3=675K  V3=36cm×S   根据理想气体状态方程有: P1V1 T1 = P3V3 T3 代入数据可得:p3=1.5×105pa,故假设成立,活塞能达到卡环,气体压强为p3=1.5×105pa答:(1)活塞与气缸底部之间的距离为20cm;(2)加热到675K时封闭气体的压强1.5×105pa.
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