14.
(2019·重庆模拟)
内壁光滑上小下大的圆柱形薄壁气缸竖直放置,上下气缸的横截面积分别为S
1=40cm
2、S
2=80cm
2 , 上下气缸的高度分别为h=80cm、H=100cm.质量为m=8kg的薄活塞将0.5mol氢气(H
2的摩尔质量为2g/mol)封闭在气缸内,活塞静止在管口,如图所示.已知氢气的定容比热容C
v为10.21kJ/(kgK),外界大气压强p
0=1.0×10
5Pa,g取10m/s
2 . 定容比热容C
v是指单位质量的气体在容积不变的条件下,温度升高或降低1K所吸收或放出的热量.保持缸内气体温度为35℃不变,用竖直外力缓慢向下推活塞,当活塞恰推至上气缸底部时,外力大小为F.求: