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如图,在一个气缸内用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞和柄的总质量为m,活塞的面...

如图,在一个气缸内用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞和柄的总质量为m,活塞的面积为S.当活塞自由放置时,气体体积为V,温度为T.现缓慢地用力向下推动活塞,使气体的体积减少为0.5V,已知大气压强为p,求:
(1)气体的体积减少为0.5V时的压强;
(2)气体的体积减少为0.5V时,加在活塞手柄上的外力F.

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(1)由压强公式先求得开始时的压强,再由等温变化可得出气体体积减小时的压强; (2)对活塞受力分析,由力的平衡条件可求得外力F; 【解析】 (1)开始时封闭气体的压强p1=p+, 由玻意耳定律得p1V1=p2V2, 解得,气体体积减小0.5V时的压强p2=2p1=2(p+); (2)对活塞分析可知: F=(p2-p)S-mg=pS+mg 方向竖直向下; 答: (1)气体的体积减少为0.5V时的压强为2(p+); (2)气体的体积减少为0.5V时,加在活塞手柄上的外力F=pS+mg.
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考点分析:
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    机械能变化
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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