Question

【题目】如图所示，一个绝热气缸竖直放在水平地面上，缸体质量活塞质量M=4kg，活塞横截面积S=2xl0-3m2，活塞上面封闭了一定质量的理想气体，活塞下面与劲度系数k=2xl03N/m的轻弹簧相连，气缸底部有一个小气孔0与外界相通，大气压强内=l.OxlO5 Pa，当气缸内气体温度为400K时，弹簧恰好为自然长度，此时缸内气柱长度知=20cm.,客取10 m/s2,若缸 体始终竖直，铦塞始终没有漏气且与缸壁无摩擦，求：

①缓慢加热缸内气体，当气缸恰好对地面无压力的时候，求弹簧的形变量以及缸内气体的压强？

②当缸内气柱长度L3==30cm时，缸内气体温度为多少？

Answer 1

【答案】①②

【解析】设气缸刚好对地面没有压力时弹簧长度为Δx，则

解得Δx=7cm

此时缸内气体的压强为：

②当缸内气柱长度为L3=30cm时，气缸被顶起，由题意可知：V1=L1S，T1=400K ；V3=L3S；

根据理想气体状态变化方程：

解得：T3=1125K