Question

【題目】如圖所示，導熱性能良好的封閉氣缸固定在傾角為30°斜面上，氣缸中有一活塞，將氣缸中的氣體分為a、b兩部分，活塞的質量為m=2kg，橫截面積S=10cm2，活塞上表面到氣缸頂部的距離L1=40cm，活塞下表面到氣缸底部的距離L2=10cm， a部分氣體的壓強為pa=2.0，不計活塞和氣缸壁的摩擦，重力加速度g=10m/s2，求：

（i）求b部分氣體的壓強

（ii）用打氣筒向活塞下部的封閉空間打氣，每次打氣可充入壓強為p0=1.0、體積為V0=15cm3的氣體，穩定后要使活塞移動至氣缸的中部，求打氣的次數。

Answer 1

【答案】（i）；（ii）41次

【解析】

（i）對活塞進行受力分析，有

（ii）對a氣體

代入數據

設打氣x次，對打入氣體

x p0 V0=n1RT

對b室原有氣體

pbL2S=n2RT

對之后b室氣體

可得

解得

x=41次