Question

【题目】如图所示，一绝热的薄壁气缸质量为m、底面积为S、深度为L，放在水平地面上，气缸与地面的动摩擦因数为μ。一轻质绝热活塞与轻杆连接固定在竖直墙上，轻杆保持水平，轻杆与活塞的作用力保持水平，活塞与气缸内壁密封且可无摩擦的自由滑动。缸内封闭有一定质量的理想气体，初时活塞位于距气缸底部处、缸内气压为p0、温度T0；现用缸内的加热装置对缸内气体缓慢加热，（外界大气压恒为p0，重力加速度为g，气缸与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力），求：

①气缸刚要开始相对地面滑动时，缸内气体的压强是多少？

②活塞刚滑动到气缸口时，缸内气体的温度是多少？

Answer 1

【答案】①；②。

【解析】

①对气缸受力分析，根据平衡条件可知

pS=p0S+μmg

解得

②在加热过程中，根据理想气体状态方程可知

解得