Question

【题目】如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积为50cm2，厚度为1cm，气缸全长为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，计算结果保留三位有效数字）

①将气缸倒过来放置，若温度上升到27℃，求此时气柱的长度.

②汽缸倒过来放置后，若逐渐升高温度，发现活塞刚好接触平台，求此时气体的温度.

Answer 1

【答案】(1) (2)t＝100℃

【解析】

以活塞为研究对象，汽缸未倒过来时，有p0S+mg＝pS

汽缸倒过来后，有p′S+mg＝p0S

温度为7℃不变，根据玻意耳定律有：pSl0＝p′Sl′

联立解得：l′l0＝15cm

①温度由7℃升高到27℃的过程中，封闭气体压强不变

解得l″≈16.1 cm

②活塞刚好接触平台时，气体的温度为T，则由盖﹣吕萨克定律知

即：

解得：T≈373 K，故t＝100℃