Question

如圖所示，底面積S= 40cm²的圓柱形氣缸C開(kāi)口向上放置在水平地面上，內(nèi)有一可自由移動(dòng)的活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，不可伸長(zhǎng)的細(xì)線一端系在質(zhì)量為 2kg活塞上，另一端跨過(guò)兩個(gè)定滑輪提著質(zhì)量為10kg的物體A。開(kāi)始時(shí)，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(duì)氣缸內(nèi)的氣體緩慢加熱直到A物體觸地，試問(wèn)：（重力加速度g=l0m/s²）

（1）開(kāi)始時(shí)氣體的壓強(qiáng)為多少Pa？

（2）當(dāng)物體A剛觸地時(shí)，氣體的溫度為多少℃？

Answer 1

解：（1）（4分）活塞受力平衡：P₀S＋mg＝P₁S＋T；T＝m_Ag

被封閉氣體壓強(qiáng)P₁＝P₀＋＝0.8×10⁵Pa

（2）（6分）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℃