Question

16．如圖所示，一個粗細均勻的圓筒，B端用塞子塞緊，需要12N的壓力才能被頂出，A處有一小孔，距B端30cm，圓筒截面積S=0.8cm²，外界大氣壓p₀=10⁵Pa，當推壓活塞距B端多遠時塞子將被推出，設溫度保持不變（　�。�

• A． 距B端12cm
• B． 距B端18cm
• C． 距B端20cm
• D． 距B端10cm

Answer 1

分析 封閉氣體是等溫變化，根據(jù)玻意耳定律列式求解即可

解答 解：設活塞距B端塞子${L}_{2}^{\;}$時，塞子剛好末被推出，此時氣體壓強為${p}_{2}^{\;}$，體積為${V}_{2}^{\;}=S{L}_{2}^{\;}$
活塞在C孔處時，氣體壓強${p}_{1}^{\;}={p}_{0}^{\;}=1.0×1{0}_{\;}^{5}{p}_{a}^{\;}$       體積${V}_{1}^{\;}={L}_{1}^{\;}S=30S$
氣體等溫變化，根據(jù)玻意耳定律有${p}_{1}^{\;}{L}_{1}^{\;}S={p}_{2}^{\;}{L}_{2}^{\;}S$，即${p}_{1}^{\;}{L}_{1}^{\;}={p}_{2}^{\;}{L}_{2}^{\;}$
 剛好被頂開時${p}_{2}^{\;}S=F$得${p}_{2}^{\;}=1.5×1{0}_{\;}^{5}{p}_{a}^{\;}$
代入玻意耳定律：$1{0}_{\;}^{5}×30S=1.5×1{0}_{\;}^{5}×{L}_{2}^{\;}S$ 
解得：${L}_{2}^{\;}=20cm$，即距B端20cm
故選：C

點評 本題考查了玻意耳定律的直接運用，關鍵對活塞受力分析，求解出臨界氣壓，基礎題