题目内容
如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积50cm2，厚度1cm，气缸全长21cm，气缸质量20kg，大气压强为1×105Pa，当温度为7℃时，活塞封闭的气柱长10cm，若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通．g取10m/s2求：（1）气柱多长？
（2）当温度多高时，活塞刚好接触平台？
（3）当温度多高时，缸筒刚好对地面无压力．（活塞摩擦不计）．
分析：运用理想气体的等温变化规律、等压变化规律、等容变化规律来分别列式求解．
解答：解：（1）1→2等温变化：P1=P0+
=1.2×105Pa
P2=P0-
=0.8×105Pa
P1L1=P2L2
解得，L2=15cm
（2）2→3等压变化：T2=T1=（273+7）K=280K
因L2=15cm，L3=20cm
由
=
解得，T3=373K
（3）3→4等容变化：P4=P0+
=1.4×105Pa
P3=P2=0.8×105Pa
由
=
解得，T4=653K
答：（1）气柱15cm；
（2）当温度373K时，活塞刚好接触平台；
（3）当温度653K时，缸筒刚好对地面无压力．
| mg |
| s |
P2=P0-
| mg |
| s |
P1L1=P2L2
解得，L2=15cm
（2）2→3等压变化：T2=T1=（273+7）K=280K
因L2=15cm，L3=20cm
由
| L2S |
| T2 |
| L2S |
| T3 |
解得，T3=373K
（3）3→4等容变化：P4=P0+
| Mg |
| s |
P3=P2=0.8×105Pa
由
| P3 |
| T3 |
| P4 |
| T4 |
解得，T4=653K
答：（1）气柱15cm；
（2）当温度373K时，活塞刚好接触平台；
（3）当温度653K时，缸筒刚好对地面无压力．
点评：考查理想气体的等压、等容、等温变化的规律，同时第3小问题也可以这样解：（1→4由
=得：T3=653K）．
| P1L1 |
| T1 |
练习册系列答案
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（2008?虹口区二模）如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积50cm2，厚度1cm，气缸全长21cm，气缸质量20kg，大气压强为1×105Pa，当温度为7℃时，活塞封闭的气柱长10cm．若将气缸缓慢倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通．g取10m/s2．求：
如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积50cm2，厚度1cm，气缸全长21cm，大气压强为1×105Pa，当温 度为7℃时，活塞封闭的气柱长10cm，若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气 能通过平台上的缺口与大气相通．g取10m/s2，不计活塞与气缸之间的摩擦，保留三位有效数字．
如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积50cm2，厚度1cm，气缸全长21cm，气缸质量20kg，大气压强为1×105 Pa，当温度为7℃时，活塞封闭的气柱长10cm，若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通．g取10m/s2，封闭的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气．求：