Question

如圖所示，透熱的氣缸內(nèi)封有一定質(zhì)量的理想氣體，缸體質(zhì)量M＝200kg，活塞質(zhì)量m＝10kg，活塞面積S＝100cm²�；钊�與氣缸壁無(wú)摩擦且不漏氣。此時(shí)，缸內(nèi)氣體的溫度為27°C，活塞正位于氣缸正中，整個(gè)裝置都靜止。已知大氣壓恒為p₀＝1.0×10⁵P_a，重力加速度為g＝10m/s²。求：

(a)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p₁；

(b)缸內(nèi)氣體的溫度升高到多少°C時(shí)，活塞恰好會(huì)靜止在氣缸缸口 AB處？

 

Answer 1

【答案】

（a）（b）327℃

【解析】（a）以氣缸為對(duì)象（不包括活塞）列氣缸受力平衡方程：

                                 （3分）

解之得：                                         （1分）

 （b）當(dāng)活塞恰好靜止在氣缸缸口AB處時(shí)，缸內(nèi)氣體溫度為，壓強(qiáng)為

此時(shí)仍有，即缸內(nèi)氣體為等壓變化。

對(duì)這一過(guò)程研究缸內(nèi)氣體，由狀態(tài)方程得：

                           （3分）

所以                                          （1分）

故                 ℃＝327℃                   （1分）