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物理热力学问题，求详细过程在水平面上有一个汽缸,缸内有一质量为m

2010-05-17 19:59:39严***
在水平面上有一个汽缸,缸内有一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与缸壁间无摩擦且无漏气，活塞到缸底的距离为L，仅有质量为M的重物在活塞上方h高处自由下落至活塞上，碰撞时间极短，撞后黏在一起向下运动，在向下运动过程中可达最大速度v，求活塞向下移动至最大速度过程中，封闭气体对活塞所做的功（温度不变，外界大气压为p）物理热力学问题，求详细过程在水平面上有一个汽缸,缸内有一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与缸壁间无摩擦且无漏气，活塞到缸底的距离为L，仅有质量为M的重?

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  • 重物下落h后其速度v’=根号（2gh），然后重物与活塞发生碰撞，动量近似守恒，即M根号（2gh）=（M+m）v0，然后重物与活塞一起向下运动，达到最大速度v；则由一起向下运动到最大速度，重物与活塞的动能改变为1/2×（M+m）v^2-/2×（M+m)v0^2。按照动能定理，功等于动能变化；这个功包括重力功，大气压功以及封闭气体做的功。初始时封闭气体压强=(mg/s)+p，最大速度时封闭气体压强=[(m+M)g/S]+p，由于温度不变，所以初末态体积之比，也就是初末态活塞到缸底的距离之比应为上述压强之比的倒数，进而求得活塞向下移动的距离（不过貌似条件不足，不知道活塞截面S），也就能计算重力和大气压做的功，最后再利用动能定理即可求得封闭气体所作的功。
    2010-05-18 10:34:08
  • 重物下落h后其速度v’=根号（2gh），然后重物与活塞发生碰撞，动量近似守恒，即M根号（2gh）=（M+m）v0，然后重物与活塞一起向下运动，达到最大速度v；则由一起向下运动到最大速度，重物与活塞的动能改变为1/2×（M+m）v^2-/2×（M+m)v0^2。按照动能定理，功等于动能变化；这个功包括重力功，大气压功以及封闭气体做的功。初始时封闭气体压强=(mg/s)+p，最大速度时封闭气体压强=[(m+M)g/S]+p，由于温度不变，所以初末态体积之比，也就是初末态活塞到缸底的距离之比应为上述压强之比的倒数，进而求得活塞向下移动的距离（不过貌似条件不足，不知道活塞截面S），也就能计算重力和大气压做的功，最后再利用动能定理即可求得封闭气体所作的功。
    2010-05-20 21:14:45
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