• (9分)如图所示,气缸放置在水平平台上,活塞质量为10 kg,横截面积为50 cm2,厚度为1 cm,气缸全长为21 cm,大气压强为1×105Pa,当温度为7 ℃时,活塞封闭的气柱长10 cm,若将气缸倒过来放置时,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通.(g取10 m/s2,不计活塞与气缸之间的摩擦,计算结果保留三位有效数字)①将气缸倒过来放置,若温度上升到27 ℃,求此时气柱的长度.②汽缸倒过来放置后,若逐渐升高温度,发现活塞刚好接触平台,求此时气体的温度.试题及答案-解答题-云返教育

    • 试题详情

      (9分)如图所示,气缸放置在水平平台上,活塞质量为10 kg,横截面积为50 cm2,厚度为1 cm,气缸全长为21 cm,大气压强为1×105Pa,当温度为7 ℃时,活塞封闭的气柱长10 cm,若将气缸倒过来放置时,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通.(g取10 m/s2,不计活塞与气缸之间的摩擦,计算结果保留三位有效数字)
      ①将气缸倒过来放置,若温度上升到27 ℃,求此时气柱的长度.
      ②汽缸倒过来放置后,若逐渐升高温度,发现活塞刚好接触平台,求此时气体的温度.


      试题解答


      见解析
      以活塞为研究对象,汽缸未倒过来时,有p0S+mg=pS
      汽缸倒过来后,有p′S+mg=p
      0S 温度为7 °C不变,有pSl0=p′Sl′
      联立解得l′=
      l0=15 cm (3分)
      ①温度由7 °C升高到27 °C的过程中,封闭气体压强不变
      由盖—吕萨克定律知
      解得l″≈16.1 cm (3分)
      ②活塞刚好接触平台时,气体的温度为T , 则

      解得T≈373 K 故t=100 °C (3分)

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