题目
有一个横截面积为=10(cm)^2的圆柱形密封容器,内部空气初始压强为=10(cm)^2。活塞缓慢推动使空气体积从=10(cm)^2压缩到=10(cm)^2,设=10(cm)^2表示活塞移动的距离,=10(cm)^2表示活塞的微小位移,在这个过程中空气所做功的微元=10(cm)^2的表达式为( )A =10(cm)^2 B =10(cm)^2C =10(cm)^2D =10(cm)^2
有一个横截面积为
的圆柱形密封容器,内部空气初始压强为
。活塞缓慢推动使空气体积从
压缩到
,设
表示活塞移动的距离,
表示活塞的微小位移,在这个过程中空气所做功的微元
的表达式为( )
A
B 
C 
D 
题目解答
答案
答案是A选项。
由
,
,
,
,

解析
步骤 1:确定微元功的表达式
微元功的表达式为 $dW = F \cdot dx$,其中 $F$ 是作用在活塞上的力,$dx$ 是活塞的微小位移。由于活塞的横截面积为 $S$,所以 $F = p \cdot S$,其中 $p$ 是气体的压强。因此,微元功的表达式可以写为 $dW = p \cdot S \cdot dx$。
步骤 2:代入已知数值
已知 $S = 10{cm}^{2} = 0.001{m}^{2}$,$p = 2\times {10}^{5}Pa$,所以 $dW = 2\times {10}^{5}Pa \times 0.001{m}^{2} \times dx$。
步骤 3:确定符号
由于活塞是被推动的,所以气体做负功,即 $dW = -2\times {10}^{5}Pa \times 0.001{m}^{2} \times dx = -200dx$。
微元功的表达式为 $dW = F \cdot dx$,其中 $F$ 是作用在活塞上的力,$dx$ 是活塞的微小位移。由于活塞的横截面积为 $S$,所以 $F = p \cdot S$,其中 $p$ 是气体的压强。因此,微元功的表达式可以写为 $dW = p \cdot S \cdot dx$。
步骤 2:代入已知数值
已知 $S = 10{cm}^{2} = 0.001{m}^{2}$,$p = 2\times {10}^{5}Pa$,所以 $dW = 2\times {10}^{5}Pa \times 0.001{m}^{2} \times dx$。
步骤 3:确定符号
由于活塞是被推动的,所以气体做负功,即 $dW = -2\times {10}^{5}Pa \times 0.001{m}^{2} \times dx = -200dx$。