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，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．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气缸倒过来放置后，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．
分析：（1）气体发生等温变化，由玻意耳定律可以求出空气柱的长度．
（2）由盖吕萨克定律可以求出气体的温度．
（2）由盖吕萨克定律可以求出气体的温度．
解答：解：（1）封闭气体的压强 p1=p0+
=1×105+
=1.2×105Pa，
气缸倒置后气体压强p2=p0-
=1×105-
=0.8×105Pa，
气体发生等温变化，由玻意耳定律得：
p1L1S=p2L2S，解得L2=15cm；
（2）气体温度T2=T1=280K，体积V2=L2S=15S，
活塞刚好接触平台时气体体积V3=L3S=（21-1）S=20S，
由盖吕萨克定律得：
=
得
T2=
=375K
答：（1）气柱15cm长
（2）当温度为375K时，活塞刚好接触平台．
| mg |
| s |
| 10×10 |
| 50×10-4 |
气缸倒置后气体压强p2=p0-
| mg |
| s |
| 10×10 |
| 50×10-4 |
气体发生等温变化，由玻意耳定律得：
p1L1S=p2L2S，解得L2=15cm；
（2）气体温度T2=T1=280K，体积V2=L2S=15S，
活塞刚好接触平台时气体体积V3=L3S=（21-1）S=20S，
由盖吕萨克定律得：
| T1 |
| T2 |
| V1 |
| V2 |
T2=
| T1V2 |
| V1 |
答：（1）气柱15cm长
（2）当温度为375K时，活塞刚好接触平台．
点评：应用玻意耳定律与盖吕萨克定律即可正确解题，本题的解题关键是求出各状态的气体压强．
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