【选修3-3选做题】气缸长为L=1m(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=100cm 2 的光

【选修3-3选做题】
气缸长为L=1m(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=100cm 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 =0.4m。现缓慢拉动活塞,拉力最大值为F=500N,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?
飓风abc 1年前 已收到1个回答 举报

强强凯旋 幼苗

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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p 2 ,根据活塞受力平衡,有:p 2 =p 0 -F/s=5×10 4 pa
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 所以,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,此时的压强为P 2 =P 3 ,根据理想气体状态方程:
得:T 3 =375K
∴t 3 =102℃。

1年前

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