Question

【题目】气缸长为L=1m（气缸的厚度可忽略不计），固定在水平面上，气缸中有横截面积为S=100cm2的光滑活塞，活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度为t=27℃，大气压为p0=1×105Pa时，气柱长度为L0=0.4m。现缓慢拉动活塞，假设拉力能够达到的最大值为F=500N，求：

①如果温度保持不变，能否将活塞从气缸中拉出？（通过计算说明）

②保持拉力最大值不变，气缸中气体温度至少为多少摄氏度时，才能将活塞从气缸中拉出？

Answer 1

【答案】①不能将活塞拉出；②102℃．

【解析】①设L有足够长，F达最大值时活塞仍在气缸内，设此时气柱长L2，气体压强p2

活塞受力平衡p2=p0-=0.5×105Pa

根据气态方程（T1=T2），有p1SL0=p2SL2

解得L2=0.8m

∴L2＜L所以不能将活塞拉出

②保持F最大值不变，温度升高活塞刚到缸口时，已知：L3=1mp3=p2

根据理想气体状态方程，有

解得

t3=375-273=102℃