Question

【题目】如图所示，气缸长L＝1 m，横截面积S＝100 cm2，固定在水平面上，气缸中有一光滑活塞封闭了一定质量的理想气体，当气缸中气体温度为T=300 K，大气压为P0＝1.0×105 Pa时，气柱长度为L0＝0.4 m。活塞可在外力F作用下移动，外力最大值为Fm=500 N，气缸壁的厚度可忽略不计。

① 气缸中气体温度不变，将活塞缓慢拉至气缸中间位置，求外力大小；

② 外力能够将活塞缓慢从气缸中拉出，求气缸中气体的最低温度。

Answer 1

【答案】（1）200 N （2） 375K

【解析】①设汽缸中气体初状态体积为V1，压强为P1，将活塞缓慢拉至气中间位置时，外力大小为F1，汽缸中气体体积为V2，压强为P2，则

P1＝P0

解得 F1＝200 N

②外力能够将活塞缓慢从汽缸中拉出，设汽缸中气体的最低温度为T3，体积为V3，压强为P3，T1= T，则

解得 T3=375K