Question

【题目】如图所示，透热的气缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M=200kg，活塞质量m=10kg，活塞面积S=100cm2，活塞与气缸壁无摩擦且不漏气，此时缸内气体的温度为27℃，活塞刚好位于气缸正中间，整个装置都静止，已知大气压恒为p0=1．0×105 Pa，重力加速度为g=10m/s2，求：

①缸内气体的压强p1;

②缸内气体的温度升高到多少摄氏度时，活塞恰好会静止在气缸缸口AB处？

Answer 1

【答案】① ②

【解析】

试题分析：①以气缸为对象（不包括活塞）对气缸列受力平衡方程：

带入数据解得：

②当活塞恰好静止在气缸缸口AB处时，缸内气体温度为，压强为，

此时仍有： 即 ，由此可知缸内气体为等压变化。

对这一过程研究缸内气体，由理想气体状态方程得：

带入数据解得 ：

所以