一导热*能良好的圆柱形气缸固定在水平面上,气缸上端开口,内壁光滑,截面积为。A是距底端高处的小卡环。质量为的活...
问题详情:
一导热*能良好的圆柱形气缸固定在水平面上,气缸上端开口,内壁光滑,截面积为。A是距底端高处的小卡环。质量为的活塞静止在卡环上,活塞下密封质量为的*气,C为侧壁上的单向导管。大气压强恒定为。环境温度为时,从处注入水,当水深为时,关闭C,卡环恰对活塞无作用力。接下来又从处缓慢导入一定量*气,稳定后再缓慢提升环境温度到,稳定时活塞静止在距缸底处,设注水过程中不漏气,不考虑水的蒸发,*气不溶于水。求:
①最初被封闭的*气的压强;
②导入*气的质量。
【回答】
① ;②
【解析】
① 设设注水前气体的体积为V1,从最初到水深为时,气体经历等温过程,注水后气体压强为p2,由玻意耳定律
其中
对活塞,有
联立解得
②设导入气体后且尚未升温时气体总度为h,显然此时活塞已经离开卡环,接下来升温过程为等压过程,则有
解得
考虑到此h高度的气体中,原有气体点高为,故后导入的气体点高为
解得
设此时密度为,则有
解得
知识点:气体的等温变化
题型:解答题
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