Question

【題目】如圖所示，底面積S=40cm2的圓柱形氣缸C開口向上放置在水平地面上，內(nèi)有一可自由移動的活塞封閉了一定質量的理想氣體，不可伸長的細線一端系在質量為 2kg活塞上，另一端跨過兩個定滑輪提著質量為10kg的物體A．開始時，溫度t1=7℃，活塞到缸底的距離l1=10cm，物體A的底部離地h1=4cm．已知外界大氣壓p0=1.0×105Pa不變，現(xiàn)對氣缸內(nèi)的氣體緩慢加熱直到A物體觸地，試問：（重力加速度g=l0m/s2）

（1）開始時氣體的壓強為多少Pa？
（2）當物體A剛觸地時，氣體的溫度為多少℃？

Answer 1

【答案】
（1）解：活塞受力平衡：P0S+mg=P1S+T；

T=mAg；

被封閉氣體壓強P1=P0﹣ =0.8×105Pa

答：開始時氣體的壓強為0.8×105Pa；

（2）解：初狀態(tài)：V1=l1s，T1=280K

末狀態(tài)：V2=（l1+h1）s，T2=？

等壓變化， ，代入數(shù)據(jù)，得T2=392K，即t2=119℃

答：當物體A剛觸地時，氣體的溫度為119℃．

【解析】（1）根據(jù)活塞平衡，列式求解出氣體壓強；（2）根據(jù)幾何關系得到體積的變化情況，然后根據(jù)等壓變化公式列式求解．