如图所示,一定质量的理想气体被活塞封闭在圆筒形的金属气缸内.活塞的质量为30kg,截面积为S=100cm2,活

2025-05-04 21:40:54
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回答1:

(1)气缸水平放置时,T1=300 K. 由于活塞处于平衡状态有p1?S=p0?S.
则得 气缸内气体压强p1=p0=1.0×105 Pa
对气体缓慢加热后,体积为V3=V1,气体温度为T3,压强为p3
p3=p0+

mg
S
                                      
由气态方程 
p1
p3
T1
T3
                       
则得T3=
p3
p1
T1=390K                 
(2)将气缸竖直放置稳定后,加热前,缸内气体压强为p2,体积为V2,设k是弹簧的劲度系数.
则p2=p0+
mg?k△l
S
,V2=(l0-△l)S        
气缸缓慢移动时,温度不变,根据玻意耳定律得
p1V1=p2V2
联立代入数据可解出k=500 N/m     
答:
(1)加热后气缸内气体达到的温度是390K;
(2)弹簧的劲度系数为500N/m.