Question

【題目】如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓柱形導熱氣缸固定在水平面上，氣缸內(nèi)部被活塞封有一定質(zhì)量的理想氣體，活塞橫截面積為S，質(zhì)量和厚度都不計，活塞通過彈簧與氣缸底部連接在一起，彈簧處于原長。已知周圍環(huán)境溫度為，大氣壓強為，談話的勁度系數(shù)（S為活塞橫截面積），原長為，一段時間后，環(huán)境溫度降低，在活塞上施加一水平向右的壓力，使活塞緩慢向右移動，當壓力增大到一定值時保持恒定，此時活塞向右移動了，缸內(nèi)氣體壓強為。

①求此時缸內(nèi)的氣體的溫度；

②對氣缸加熱，使氣體溫度緩慢升高，當活塞移動到距氣缸內(nèi)部時，求此時缸內(nèi)的氣體溫度。

Answer 1

【答案】①②

【解析】

試題分析：①氣缸內(nèi)的氣體，初態(tài)時，壓強為，體積為，溫度為

末態(tài)時，壓強為，體積為

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得，解得

②當活塞移動到距氣缸底部時，體積為，設(shè)氣體壓強為，

由理想氣體狀態(tài)方程可得：

此時活塞受力平衡方程為

當活塞向右引動了后壓力F保持恒定，活塞受力平衡：

解得