[题目]如图所示.内壁光滑的导热气缸固定在水平面上.横截面积S＝0.01m2.质量可忽略的光滑活塞与气缸之间封闭了一定质量的理想气体.外界温度为300K时.缸内压强p1＝1.0×105Pa.气柱长L0＝0.6m.现用F＝500N的拉力缓慢向上拉活塞.已知气缸内高为H＝1.5m.大气压强p0＝1.0×105Pa.(i)求活塞静止时.气柱长度为� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，内壁光滑的导热气缸固定在水平面上，横截面积S＝0.01m2，质量可忽略的光滑活塞与气缸之间封闭了一定质量的理想气体，外界温度为300K时，缸内压强p1＝1.0×105Pa，气柱长L0＝0.6m。现用F＝500N的拉力缓慢向上拉活塞，已知气缸内高为H＝1.5m，大气压强p0＝1.0×105Pa。

（i）求活塞静止时，气柱长度为多少?

（ii）保持拉力不变，当外界温度为多少时，拉力恰好可以把活塞拉出?（假设大气压强不变）

【答案】（i）1.2m；（ii）保持拉力不变，当外界温度为375K时，拉力恰好可以把活塞拉出。

【解析】

（i）状态1：压强p1=1.0×105Pa，体积V1=L0S，T1=300K，状态2：Pa，V2=L2S，T2=300K

根据玻意耳定律可得：

解得：L2=1.2m

（ii）状态3：p3=0.5×105Pa，V3=HS，T2=？，

从2到3，根据盖-吕萨克定律可得：

解得：T3=375K。

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