题目内容
【题目】如图所示，透热的气缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M=200kg，活塞质量m=10kg，活塞面积S=100cm2活塞与气缸壁无摩擦且不漏气。此时，缸内气体的温度为27
，活塞正位于气缸正中，整个装置都静止。已知大气压恒为p0=1.0×105Pa，重力加速度为g=10m/s2求：
(a)缸内气体的压强p1；
(b)缸内气体的温度升高到多少时，活塞恰好会静止在气缸缸口AB处？
【答案】(a)3×105Pa；(b)327
【解析】
(a)以气缸为对象（不包括活塞）列气缸受力平衡方程
p1S=Mg+p0S
解之得
p1=3×105Pa
(b)当活塞恰好静止在气缸缸口AB处时，缸内气体温度为T2，压强为p2，此时仍有
p2S=Mg+p0S
由题意知缸内气体为等压变化，对这一过程研究缸内气体，由状态方程得
所以
T2=2T1=600K
故
t2=(600－273)=327
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