一个底面积为25×10-4m2、高为0.20m的气缸,用质量可以忽略的活塞密封一定质量的理想气体.开始时用一力F竖直向下作用在活塞上,F=50牛,活塞静止时,密封气体的高度为h1=0.10m,气体温度T1=30

Question

一个底面积为25×10-4 m2、高为0.20 m的气缸,用质量可以忽略的活塞密封一定质量的理想气体.开始时用一力F竖直向下作用在活塞上,F = 50牛,活塞静止时,密封气体的高度为 h1 = 0.10 m,气体温度T1 = 300K,如图7所示.如果大气压P0 = 1.0×105 Pa,活塞与气缸壁之间的摩擦不计,求：
（1）撤去力F,气体温度保持不变,当活塞静止时,密封气体的高度是多少?
（2）撤去力F后,对密封气体加热,使活塞静止时,密封气体的高度等于0.16m,则密封气体的温度多高?
图第20题

Answer 1

(1)对密封的气体,状态1,P1=P0+F/S==1.2×105 Pa,h1=0.10m T1=300K
状态2,P1=1.0×105 Pa T2=300K 求h2
因为等温变化,所以有P1h1=P2h2
因此h2=0.12m
(2)状态3有 P3=1.0×105 Pa ,h3=0.16m 求T3
由状态2到状态3是等压变化,所以有
V2/T2=V3/T3
所以T3=400K