[题目]如图甲所示.一定质量的理想气体被质量m=2kg的活塞封闭在导热良好的气缸内.气缸横截面积S=0.001m2.内壁光滑.气缸开口向上放在水平地面上.活塞下表面与气缸底部的距离L0=33cm.此时气体的温度为300K.已知外界大气压强p0=l.0×105Pa.并始终保持不变.重力加速度g取10m/s2.①若气体的温度保持不变.将气缸缓慢地沿顺时针方向转题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图甲所示，一定质量的理想气体被质量m=2kg的活塞封闭在导热良好的气缸内，气缸横截面积S=0.001m2，内壁光滑。气缸开口向上放在水平地面上，活塞下表面与气缸底部的距离L0=33cm，此时气体的温度为300K。已知外界大气压强p0=l.0×105Pa，并始终保持不变，重力加速度g取10m/s2。

①若气体的温度保持不变，将气缸缓慢地沿顺时针方向转到与水平面夹角=30°靠在墙上，如图乙所示，求此时活塞下表面与气缸底部的距离L；

②气缸保持如图乙位置不变，若将气缸内气体的温度缓慢升高到360K时，为使活塞下表面与气缸底部的距离仍为L，应在活塞上表面放置质量多大的物块。

【答案】①36cm；②4.4kg

【解析】

①初始时气缸放在水平地面上，根据平衡条件有

解得此时内部气体的压强

当气缸缓慢地沿顺时针方向转到与水平面成30°角靠在墙上时，

根据平衡条件有

解得此时内部气体的压强

由玻意耳定律得

解得L=36cm

②气体发生等容变化，设末态气体的压强为p3，由查理定律得

解得Pa

应在活塞上表面放置质量为的物块，根据平衡条件有

解得4.4kg

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