题目内容
如图，导热性能极好的气缸，高为L = 1 m，开口向上固定在水平面上，气缸中有横截面积为S = 100 cm2、质量为m = 10 kg的光滑活塞，活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内。当外界温度为t = 27 ℃、大气压为p0 = 1×105 Pa时，气柱高度为l = 0.9 m，气缸和活塞的厚度均可忽略不计，取g = 10 m/s2。求：
（i）如果气体温度保持不变，将活塞缓慢拉至气缸顶端，在顶端处，竖直拉力F多大?
（ii）如果外界温度缓慢升高到恰使活塞移至气缸顶端，外界温度为多少摄氏度?
（i）设起始状态气缸内气体压强为p1，当活塞缓慢拉至气缸顶端，设气缸内气体压强为p2
由玻意耳定律得： 
………………………………………（2分）
在起始状态对活塞由受力平衡得：
…………………（1分）
对活塞由受力平衡得：
………………………………（1分）
解得 F = 110N…………………………………………（1分）
（ii）由盖-吕萨克定律得：
…………………………………………（2分）
其中：
解得 
≈ 60.3℃ ……………………………………………………………（2分）
练习册系列答案
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（2011?武昌区模拟）如图，导热性能极好的气缸开口向下，内有理想气体（即为可以不考虑气体的分子势能的气体），缸内活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个水桶，水桶装满水时，活塞恰好静止，现在把水桶底部钻一个小孔，让水慢慢滴落，同时在外界大气压不变的情况下，缓慢降低气缸外部环境温度，则（ ）
如图，导热性能极好的气缸开口向下，内有理想气体（即为可以不考虑气体的分子势能的气体），缸内活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个水桶，水桶装满水时，活塞恰好静止，现在把水桶底部钻一个小孔，让水慢慢滴落，同时在外界大气压不变的情况下，缓慢降低气缸外部环境温度，则 （ ）
如图，导热性能极好的气缸开口向下，内有理想气体（即为可以不考虑气体的分子势能的气体），缸内活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个水桶，水桶装满水时，活塞恰好静止，现在把水桶底部钻一个小孔，让水慢慢滴落，同时在外界大气压不变的情况下，缓慢降低气缸外部环境温度，则 （ ）