【选修3-3选做题】气缸长为L=1 m(气缸的厚度可忽略不计),固定在水平面上,气缸中有横截面积为S=100 cm 2

【选修3-3选做题】
气缸长为L=1 m(气缸的厚度可忽略不计),固定在水平面上,气缸中有横截面积为S=100 cm 2 的光滑活塞,活塞封闭了一定质量的理想气体,当温度为t=27 ℃,大气压为P 0 =1×10 5 Pa时,气柱长度为L 0 =0.4 m。现缓慢拉动活塞,拉力最大值为F=500 N,求:
(1)如果温度保持不变,能否将活塞从气缸中拉出?
(2)保持拉力最大值不变,气缸中气体温度至少为多少摄氏度时,才能将活塞从气缸中拉出?
jiaoyq1976 1年前 已收到1个回答 举报

June颜 花朵

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(1)设L有足够长,F达到最大值时活塞仍在气缸中,设此时气柱长L 2 ,气体压强为p 2 ,根据活塞受力平衡,有

P 1 =P 0
根据理想气体状态方程(T 1 =T 2 )有P 1 SL 0 =p 2 SL 2
解得L 2 =0.8m
L 2 (2)保持F最大值不变,温度升高,活塞刚到缸口时,L 3 =1m,设此时的压强为p 3 ,根据理想气体状态方程

p 3 =p 2
得T 3 =375 K,t 3 =102℃

1年前

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