Question

【题目】如图所示，静止的气缸内封闭了一定质量的气体，水平轻杆一端固定在墙壁上，另一端与气缸内的活塞相连，已知大气压强为1.0×105Pa，气缸的质量为50kg，活塞质量不计，其横截面积为0.01m2，气缸与地面间的最大静摩擦力为气缸重力的0.2倍，活塞与气缸之间的摩擦可忽略，开始时被封闭气体压强为1.0×105Pa、温度为27℃，取g=10m／S2，T=273十t．

①缓慢升高气体温度，求气缸开始向左运动时气体的压强和温度；

②若要保证气缸静止不动，求封闭气体温度的取值范围．

Answer 1

【答案】①1.1×105Pa ,57℃ ②-３℃～57℃

【解析】（1）气缸开始运动时，气缸与地面间的摩擦力为最大静摩擦力，此时有： 且

气缸内气体压强为：

气体发生了等容变化有：

代入数据得：

即：

故气缸恰好开始向左运动时气体的压强，温度为；

（2）当气缸恰好向右运动时，温度有最低值，气缸内气体压强为：

等容变化 ，得：，

即：

故温度在﹣3℃到57℃之间气缸静止不动．