如图所示,质量为m1=10kg的气缸A倒扣在水平桌面上,内有质量为m2=2kg,截面积为S=50cm^2的活塞B被支柱C

如图所示,质量为m1=10kg的气缸A倒扣在水平桌面上,内有质量为m2=2kg,截面积为S=50cm^2的活塞B被支柱C支撑.活塞下方的气体与外界大气相通,外界大气压强为P0=1*10^5Pa,活塞B上方密闭有压强P1=10^5Pa、温度为27℃的气柱D,气柱长l1=30cm,活塞B可在A中无摩擦滑动.(g取10m/s^2)
(1)若气柱D的温度缓慢升至57℃,D中气体的压强为多大?
(2)若气柱D的温度缓慢升至127℃,D中的气体压强又为多大?
(3)若气柱D的温度由27℃升至127℃的过程中,气体D对外做了多少功?
要具体过程的.不要只要一个答案.
smartkiki 1年前 已收到2个回答 举报

coraljss 幼苗

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关键公式 克拉柏龙方程PV=nRT,R=8.31,T0=273
由已知P1=10^5Pa T1=273+27=300K ,V1=0.005*0.3=0.0015m^3
nR=PV/T=10^5 *0.0015/300=0.5J/K,P'=m1g/S+P0=100N/0.005+100000=30,000Pa
1、假设活塞不动P2V1=nRT2,P2=nR(273+57)/0.0015=110,000Pa>P'
也就是说活塞要滑动的,所以当温度缓慢上升时候气柱D的气压要克服汽缸质量和外界大气压作功
知道内外气压达到平衡P2=P'=30000Pa
2同1 P3=30000Pa
3由此可知道这是个等压过程 P3V3=nRT3,V3=nR(273+127)/30000=0.0067m^3
W=P3(V3-V1)=30000*(0.0067-0.0015)=156J
同样我也求答案毕竟丢下好多年了

1年前

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paul5240 幼苗

共回答了16个问题采纳率:87.5% 举报

(1)由PV=NRT先计算出气柱D的摩尔质量,升温后假设体积不变求出内部压强P1,则此时因内外压强差对气缸A产生的推力F1=50N<气缸自重1000N,所以原假设成立,既P1=1.1*10^5Pa
(2) 道理同(1)若不成立则因气柱D顶起A故起压强为外大气压+A重量引起的压强之和
(3)根据(2)的压强,由PV=NRT计算出升温后的体积再除以横截面积既得到现在气柱D的高度d1,...

1年前

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