在图所示的气缸中封闭着温度为100℃的空气,一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接,重物和活塞均处于平衡状态,这时活塞离缸底的高度为10cm, 如果缸内空气变为0℃,问:
(1)重物是上升还是下降?
(2)这时重物将从原处移动多少厘米?(设活塞与气缸壁间无摩擦)
在图所示的气缸中封闭着温度为100℃的空气,一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接,重物和活塞均处于平衡状态,这时活塞离缸底的高度为10cm, 如果缸内空气变为0℃,问:
(1)重物是上升还是下降?
(2)这时重物将从原处移动多少厘米?(设活塞与气缸壁间无摩擦)
解:
(1)缸内气体温度降低, 压强减小, 故活塞下移, 重物上升. (3分)
(2)分析可知缸内气体作等压变化. 设活塞截面积为S cm2, 气体初态体积V1=10S cm3, 温度T1=373 K, 末态温度T2=273 K, 体积设为V2=hS cm3 (h为活塞到缸底的距离)(2分)
据 可得h =7.4 cm(3分)则重物上升高度Δh=10-7.4=2.6 cm(1分)