Question

如圖所示，一質(zhì)量為m=10kg的導(dǎo)熱氣缸中有一可自由移動的活塞，活塞的面積S=20cm²，活塞通過一輕繩懸掛于天花板上，氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的空氣．當(dāng)外界環(huán)境溫度保持t₁=27℃不變時(shí)，活塞距氣缸底部L₁=30cm．已知：大氣壓p₀=1.0×10⁵Pa，重力加速度g=10m/s²．求：
（1）t₁=27℃時(shí)，氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p₁
（2）當(dāng)外界環(huán)境溫度變?yōu)閠₂=77℃且保持不變時(shí)，活塞到氣缸底部的距離L₂．

Answer 1

分析：（1）對氣缸受力分析，氣缸處于平衡狀態(tài)，列式求的壓強(qiáng)
（2）當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，氣體保持壓強(qiáng)不變，由蓋．呂沙克定律求的距離

解答：解：（1）對氣缸受力分析可知：
由mg+P₁S=P₀S得：
p1=

P0s-mg

s

=1.5×105pa
（2）等溫變化：據(jù)蓋．呂沙克定律：

SL1

T1

=

SL2

T2

得：L₂=35cm
答：（1）t₁=27℃時(shí)，氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p₁為1.5×10⁵pa
（2）活塞到氣缸底部的距離L₂為35cm．

點(diǎn)評：應(yīng)用蓋呂薩克定律即可正確解題，本題的解題關(guān)鍵是求出氣體壓強(qiáng)．