Question

如圖所示，一彈簧豎直懸掛氣缸的活塞，使氣缸懸空靜止，活塞與氣缸間無摩擦，且不漏氣缸壁導熱性能良好．已知氣缸重為G，活塞截面積為S，外界大氣壓強為P₀，環(huán)境溫度為T，活塞與筒底間的距離為d，當溫度升高△T時，
求（1）活塞與筒底間的距離變化量；
（2）此過程中氣體對外做的功．

Answer 1

分析：（1）氣體是等壓變化，根據(jù)公式

V

T

=c，有

△V

△T

=c，列式求解；
（2）等壓變化，氣體壓力恒定，根據(jù)功的定義列式求解．

解答：解：（1）此過程是等壓變化：

V1

T1

=

V2

T2

=

△V

△T

，
解得：△V=

V1

T1

?△T=

ds

T

?△T
故△d=

△V

s

=

d?△T

T

（2）氣體壓強為：P=P0-

G

s

故此過程中氣體對外做的功為：W=F?△d=（P₀S-G）

d?△T

T

答：（1）活塞與筒底間的距離變化量為

d?△T

T

；
（2）此過程中氣體對外做的功為（P₀S-G）

d?△T

T

．

點評：本題關(guān)鍵是明確汽缸中氣體是等壓變化，然后根據(jù)蓋-呂薩克定律列式求解．