(2014?临沂模拟)如图所示,竖直放置的气缸,活塞横截面积为S=0.01m2,可在气缸内无摩擦滑动.气缸侧壁

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-31
所示横截面积为0.01m2的气缸内被重G200N的封闭了高30cm的气体

设:气缸横截面积为S;气缸正放时缸内气压为P1,活塞到缸底的高度为h1;倒转放置时气压为P2,活塞到缸底的高度为h2.
则得 P1*S=G+P0*S P0*S=G+P2*S
两式带入数值,算出P1= 1.2×105Pa P2= 0.8×105Pa
又 P1V1=P2V2 即P1Sh1=P2Sh2 得出h2=P1*h1/P2 带入数值,算出h2=45cm

解:(1)P 1 =1×10 5 Pa ,V 1 =V,P 2 =P 2, V 2 =V/2 P 1 V 1 =P 2 V 2, P 2 =2×10 5 Pa S=100×10 -4 m 2 =10 -2 m 2 P 2 =P 0 +G/S,G=1000N (2)P 3 =2×10 5 Pa,V 3 =V,T 3 =T 3, T 3 =600K t=327℃。

①对活塞,有:p0S+mg=p1S
由题意,可知:p1=p0+ρgh1
解得:m=ρh1S
代入数值得m=6.8 kg
②活塞位置不变,气缸内气体做等容变化,当缸内气体温度升高到37℃时,设U形管内水银面的高度差h2
T1=280K,T1=310K,p1=p0+
mg
S
,p2=p0+ρgh2
p1
T1
p2
T2

代入数据解得h2=13.4cm
答:①活塞的质量m=6.8kg;
②当缸内气体温度升高到37℃时,求U形管内水银面的高度差为13.4 cm.

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