(1)等容变化:
=P1 T1
,解得P2=P2 T2
=
P1T2
T1
Pa=2.0×105Pa1.5×105×400 300
(2)活塞受力平衡,故封闭气体压强为P3=P0+
=(1.0×105+mg S
)Pa=1.2×105Pa2×10 1×10-3
根据理想气体状态方程,有
=
P2V2
T2
,
P3V3
T3
∴L3=
=
P2L2T3
P3T2
cm=18cm 2.0×105×12×360 1.2×105×400
(3)等温变化 P3V3=P4V4,解得P4=
=
P3V3
V4
Pa=1.35×105Pa1.2×105×18 16
应向上作匀加速直线运动,
对活塞,由牛顿第二定律:P4S-P0S-mg=ma
解得:a=
-g=(P4-P0)S m
-10=7.5m/s2(1.35-1.0)×105×1×10-3
2
答:(1)现对密闭气体加热,当温度升到400K,其压强为2.0×105Pa;
(2)这时活塞离缸底的距离为18cm;
(3)气缸和活塞应向上作匀加速直线运动,加速度大小是7.5m/s2.