解:
以活塞为研究对象,气缸开口向上时,有:
P0S+mg=p1S ①
由理想气体状态方程,有:
p1V1=nRT ②
V1=Sh ③
①式×h,将②③代入得:
P0Sh+mgh=nRT
当气缸倒置时,有:
p2S+mg=P0S ④
由理想气体状态方程,有:
p2V2=nRT ⑤
V2=Sh' ⑥
同理,有:
nRT+mgh'=P0Sh'
故有:
P0Sh+mgh=P0Sh'-mgh'
解得:
h'=(P0S+mg)h/(P0S-mg)
明天中午给你写一下吧。看样子应该要分类讨论一下。其中有一个可能活塞落到地面。另一个要具体写一下。