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如图所示,一圆柱形绝热气缸底部靠紧竖直墙壁水平放置在地面上,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体.活塞的横截面积为S,其右侧与固定在墙面上的水平经弹簧相连接,弹簧的劲度
1人问答
更新时间:2024-03-29
问题描述:

如图所示,一圆柱形绝热气缸底部靠紧竖直墙壁水平放置在地面上,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体.活塞的横截面积为S,其右侧与固定在墙面上的水平经弹簧相连接,弹簧的劲度系数为k.当缸内温度为T1时活塞与容器底部相距L,弹簧恰好处于原长,现通过电热丝缓慢加热气体,使活塞缓慢向右移动L2(已知大气压强为P0,不计活塞与气缸间摩擦).试求:

(1)此时气缸内的温度和压强;

(2)在加热过程中气体对外做的功.

林进新回答:
  (1)对活塞,由平衡条件得:P0S+kL2=PxS,解得:Px=P0+kL2S;对气缸内气体,由理想气体状态方程得:P0SLT1=PxS3L2T2,解得:T2=32(1+kL2P0S)T1;(2)气体克服大气做功:W1=P0SL2,气体克服弹簧弹力做功:W2=.F×...
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