Question

一气缸竖直放在水平地面上，缸体质量M=10kg，活塞质量m=4kg，活塞横截面积S=2×10 -3 m 2 ，活塞上面的气

一气缸竖直放在水平地面上，缸体质量M=10kg，活塞质量m=4kg，活塞横截面积S=2×10 -3 m 2 ，活塞上面的气缸里封闭了一定质量的理想气体，下面有气孔O与外界相通，大气压强p 0 =1.0×l0 5 Pa活塞下面与劲度系数 k=2×10 3 N/m的轻弹簧相连。当气缸内气体温度为127 。 C 时弹簧为自然长度，此时缸内气柱长度L 1 =20cm，g取10m/s 2 ，活塞不漏气且与缸壁无摩擦。（1）当缸内气柱长度L 2 =24cm时，缸内气体温度为多少开？（2）缸内气体温度上升到T 0 以上，气体将做等压膨胀，则T 0 为多少开？

Answer 1

解：（1）V 1 =20S，V 2 =24S，T 1 =400K 根据理想气体状态方程得： 解得T 2 =720K （2）当气体压强增大到一定值时，气缸对地压力为零，此后再升高气体温度，气体压强不变， 气体做等压变化设气缸刚好对地没有压力时弹簧伸长为△x， 则k△x=(m+M)g △x=7cm V 3 =27S 解得T 0 =1012.5K 根据理想气体状态方程得： 。