Question

【题目】如图所示，汽缸放置在水平平台上，活塞质量m=10kg、横截面积、厚度，汽缸内壁全长L=21cm，大气压强。当温度时，活塞封闭的气柱长；若将汽缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。（取，不计活塞与汽缸之间的摩擦，计算结果保留三位有效数字）

①若保持温度不变，将汽缸倒过来放置，求活塞稳定时所柱的长度。

②汽缸倒过来放置后，若逐渐升高温度，发现活塞刚好接触平台，求此时气体的温度。

Answer 1

【答案】（1）15cm（2）373K

【解析】①以活塞为研究对象，汽缸未倒过来时，被封闭气体的压强

汽缸倒过来并稳定后，被封闭气体的压强

根据玻意耳定律，有：

联立解得：

②汽缸倒过来放置前后，被封闭气体的体积、压强和温度都发生了变化

根据理想气体状态方程，有，其中

解得：