Question

【题目】如图所示，圆柱形气缸倒置在水平粗糙地面上，气缸内被活塞封闭有一定质量的空气，气缸质量为，缸壁厚度不计，活塞质量，其圆面积，与缸壁摩擦不计．在缸内气体温度为时，活塞刚好与地面接触并对地面无压力，现设法使缸内气体温度升高，问当缸内气体温度升高到多少摄氏度时，气缸对地面恰好无压力？

Answer 1

【答案】127 ℃

【解析】试题分析：以活塞为研究对象，受力分析，利用平衡即可求出此时封闭气体的压强；现使缸内气体温度升高，当气缸恰对地面无压力时，以气缸为研究对象，可求出升温后封闭气体的压强，然后一封闭气体为研究对象，等容变化，利用查理定律就可求出气体温度。

根据已知条件，分别对活塞和气缸作受力分析，列平衡方程，结合查理定律进行计算；当温度时，

活塞对地面无压力，列平衡方程：

代入数据解得：p1＝0.9×105Pa

若温度升高，气体压强增大，气缸恰对地面无压力时，

列平衡方程：

代入数据解得：

根据查理定律： ，

解得：