题目内容
【题目】如图所示，导热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℃，活塞位于气缸正中，整个装置都静止，已知大气压恒为p0=1.0×105Pa，重力加速度为g=10m/s2，求：
（1）缸内气体的压强p1；
（2）缸内气体的温度缓慢升高到多少摄氏度时，活塞恰好静止在气缸缸口AB处？
【答案】（1）p1=3.0×105Pa；（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
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