Question

有一传热良好的圆柱形气缸置于水平地面上，并用一光滑的质量为M活塞密封一定质量的理想气体，活塞面积为S．开始时汽缸开口向上（如图一），已知外界大气压强P₀，被封气体的体积V₀．
①求被封气体的压强：
②现将汽缸倒置（如图二），待系统重新稳定后，活塞移动的距离是多少？

Answer 1

分析：（1）对活塞受力分析，根据平衡条件求解．
（2）气缸倒置后，对活塞受力分析根据平衡条件列出等式，对封闭气体运用玻玛定律求解．

解答：解：（1）对活塞受力分析：
Mg+P₀S=PS
得：P=

Mg+P0S

S

（2）气缸倒置后：
对活塞受力分析得：Mg+P₁S=P₀S
所以P₁=

P0S-Mg

S

对封闭气体运用玻玛定律PV₀=P₁V₁
得：V₁=

(P0S+Mg)V0

P0S-Mg

所以△h=

V1-V0

S

=

2MgV0

(P0S-Mg)S

答：①被封气体的压强是

Mg+P0S

S

，
②活塞移动的距离是

2MgV0

(P0S-Mg)S

．

点评：该题关键要能对活塞受力分析，能根据平衡条件求解．