如图1所示,导热性能良好的气缸放置在水平平台上,活塞质量为10kg,横截面积为50 cm 2 ,厚度为1 cm,气缸全长25 cm,气缸质量为20 kg,大气压强为1×10 5 Pa,当温度为17℃时,活塞封闭的气柱长10 cm。如图2所示,现将气缸水平放置在平台上,活塞将缓慢移动,不计活塞与气缸间的摩擦,不计气缸周围环境温度的变化,g取10m/s 2 ,请完成下列小题: (1)活塞静止时到气缸底部的距离为_______; (2)活塞缓慢移动过程中,气缸内气体是________(填“吸热”或“放热”),气体的内能_______ (填“增加”或“减少”或“不变”)。
【正确答案】正确答案:(1)0.12m。(2)吸热;不变。
【答案解析】解析:(1)设气缸竖直放置时缸内气体压强为p 1 ,则有:p 1 S=p 0 S+mg,将S=50×10 -4 m 2 、p 0 =1×10 5 Pa、m=10 kg代入解得:p 1 =1.2×10 5 Pa。气缸水平放置后,在活塞缓慢移动的过程中,由于气缸导热性能良好,所以这是一个等温过程,即有:p 1 V 1 =p 2 V 2 ,其中V 1 =50×10 -4 m 2 ×0.1 m=5×10 -4 m 3 、p 2 =p 0 ,代入解得:V 2 =6×10 -4 m 3 。活塞静止时到气缸底部的距离