[题目]如图所示.透热的汽缸内封有一定质量的理想气体.缸体质量M＝200 kg.活塞质量m＝10 kg.活塞横截面积S＝100 cm2.活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气.此时.缸内气体的温度为27 ℃.活塞位于汽缸正中.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＝10 m/s2.求:(1)汽缸内气体的压强p1,(2)汽缸内� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，透热的汽缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M＝200 kg，活塞质量m＝10 kg，活塞横截面积S＝100 cm2。活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气。此时，缸内气体的温度为27 ℃，活塞位于汽缸正中，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＝10 m/s2。求：

(1)汽缸内气体的压强p1；

(2)汽缸内气体的温度升高到多少时，活塞恰好会静止在汽缸缸口AB处？

【答案】（1）（2）

【解析】

选汽缸为研究对象，列受力平衡方程可解封闭气体压强；即缸内气体为等压变化，由等压变化方程可得温度。

(1)以汽缸为研究对象，受力分析如图所示：

列平衡方程：Mg＋p0S＝p1S，

代入数据解得：p1＝3.0×105 Pa

(2)设缸内气体温度升到t2时，活塞恰好会静止在汽缸口。

该过程是等压变化过程，由盖—吕萨克定律得：

即：

解得：t2＝327 ℃，

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