Question

【题目】如图所示，高L上端开口的导热汽缸与大气连通，大气压强为p0，气缸内有一厚度不计的光滑导热活塞，初始时活塞静止，距离气缸底部，活塞下气体的压强为2p0，求：

(1)若在气缸上端开口处利用抽气泵缓缓抽气，当上部分气体压强变为时，活塞距底部的距离；

(2)若初始时将气缸开口封闭，然后将气缸缓慢转动90°至开口向右位置，稳定后活塞距底部的距离。

Answer 1

【答案】(1)；(2)

【解析】

(1)设气缸截面积为S，活塞质量为m，以下部分封闭气体为研究对象，

初态：，，故

末态：，？

由玻意耳定律得

解得

即活塞距气缸底部；

(2)将开口封闭后，上部分气体质量不再变化，设将气缸转90°至开口向右位置稳定后活塞距底部的距离为x，

以上部分气体为研究对象，初态：，

末态：？，

由玻意耳定律得

以下部分气体为研究对象，初态：，

末态：，

由玻意耳定律得

解得