题目内容
如图所示，薄壁光滑导热良好的气缸放在光滑水平面上，用横截面积为S=1.0×10-2m2的薄活塞封闭一定质量的理想气体，活塞另一端固定在墙上．外界大气压强P0=1.0×105Pa．当环境温度为27℃时，密闭气体的体积为2.0×10-3m3．
（1）当环境温度为87℃时，气缸自由移动了多少距离？
（2）如果环境温度保持在87℃，对气缸施加水平作用力，使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值，这时气缸受到的水平作用力多大？
（3）若气缸容积为V=4.2×10-3m3，要在环境温度为27℃时，用水平向左的力F=500N缓慢拉动气缸，则能否将气缸拉离活塞？
（1）当环境温度为87℃时，气缸自由移动了多少距离？
（2）如果环境温度保持在87℃，对气缸施加水平作用力，使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值，这时气缸受到的水平作用力多大？
（3）若气缸容积为V=4.2×10-3m3，要在环境温度为27℃时，用水平向左的力F=500N缓慢拉动气缸，则能否将气缸拉离活塞？
（1）气体等压变化
=
解得V2=
V1=
×2.0×10-3m3=2.4×10-3m3
气缸移动的距离为：△l=
=
m=4×10-2m
（2）从开始状态到最后状态，气体等容变化
=
解得：P3=
=
pa=1.2×105pa
活塞受力平衡，有P3S=P0S+F
故F=（P3-P0 ）S=2×104×10-2N=200N
（3）对气缸，P4=P0-
=(1.0×105-
)Pa=0.5×105Pa
假设没拉出，根据玻意耳定律，有P1V1=P2V2
解得V4=
=
m3=4.0×10-3m3
∵V4＜V，
∴不能拉离活塞．
| V1 |
| T1 |
| V2 |
| T2 |
解得V2=
| T2 |
| T1 |
| 360 |
| 300 |
气缸移动的距离为：△l=
| V2-V1 |
| S |
| 0.4×10-3 |
| 1.0×10-2 |
（2）从开始状态到最后状态，气体等容变化
| P1 |
| T1 |
| P3 |
| T3 |
解得：P3=
| T3P1 |
| T1 |
| 360×1.0×105 |
| 300 |
活塞受力平衡，有P3S=P0S+F
故F=（P3-P0 ）S=2×104×10-2N=200N
（3）对气缸，P4=P0-
| F |
| S |
| 500 |
| 1.0×10-2 |
假设没拉出，根据玻意耳定律，有P1V1=P2V2
解得V4=
| P1V1 |
| P4 |
| 1.0×105×2.0×10-3 |
| 0.5×105 |
∵V4＜V，
∴不能拉离活塞．
练习册系列答案
相关题目
如图所示，薄壁光滑导热良好的气缸放在光滑水平面上，当环境温度为10℃时，用横截面积为1.0×10-2m2的活塞封闭体积为2.0×l0-3m3的理想气体，活塞另一端固定在墙上．外界大气压强为1.0×105Pa．
如图所示，薄壁光滑导热良好的气缸放在光滑水平面上，用横截面积为S=1.0×10-2m2的薄活塞封闭一定质量的理想气体，活塞另一端固定在墙上．外界大气压强P0=1.0×105Pa．当环境温度为27℃时，密闭气体的体积为2.0×10-3m3．
如图所示，薄壁光滑导热良好的气缸放在光滑水平面上，用横截面积为S=1.0×10-2m2的薄活塞封闭一定质量的理想气体，活塞另一端固定在墙上．外界大气压强P=1.0×105Pa．当环境温度为27℃时，密闭气体的体积为2.0×10-3m3．