Question

【题目】如图所示，气缸固定于水平面，用截面积为20cm2的活塞封闭一定量的气体，活塞与缸壁间摩擦不计．当气体温度为27℃时，活塞在F=40N、方向向右的外力作用下保持静止，封闭气体的压强为_______Pa；若保持活塞不动，将气体温度升至87℃，则此时F的大小变为______N．（大气压强为1.0×105Pa）

Answer 1

【答案】 ; 8N；

【解析】设大气压强为P0=1.0×105Pa，被封闭气体的压强为P1，横截面积为S=20cm2=2.0×10-3m2，活塞保持静止，活塞受力平衡，则：P1S=P0S-F，代入数据解得： ；保持话塞不动，故为等容变化，初态压强：P1=0.8×105Pa，初态温度：T1=（27+273）K=300K，末态压强：P2；末态温度：T2=（87+273）K=360K，根据查理定律可得： ，根据平衡可得：P2S=P0S-F1，联立以上解得：F=8N。