题目内容
如图所示，薄壁光滑导热良好的气缸放在光滑水平面上，当环境温度为10℃时，用横截面积为1.0×10-2m2的活塞封闭体积为2.0×l0-3m3的理想气体，活塞另一端固定在墙上．外界大气压强为1.0×105Pa．（1）当环境温度为37℃时，气缸自由移动了多少距离？
（2）如果环境温度保持在37℃，对气缸作用水平力，使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值，这时气缸受到的水平作用力多大？
分析：（1）气体等压变化，根据盖-吕萨克定律列式求解；
（2）气体等温变化，根据玻意耳定律列式求解．
（2）气体等温变化，根据玻意耳定律列式求解．
解答：解：（1）气体等压变化有：
=
解得：V2=
V1=
×2×10-3m3=2.2×10-3m3
气缸移动的距离为：△l=
=
m=2×10-2m
（2）从状态1→3气体等容变化：
=
解得：P3=
=
Pa=1.1×105Pa
根据平衡条件，有：P3 S=P0 S+F
故：F=（P3-P0 ）S=1×104×10-2N=100N
答：（1）当环境温度为37℃时，气缸自由移动了2×10-2m距离；
（2）气缸受到的水平作用力100N．
| V1 |
| T1 |
| V2 |
| T2 |
解得：V2=
| T2 |
| T1 |
| 310 |
| 283 |
气缸移动的距离为：△l=
| V2-V1 |
| S |
| 0.2×10-3 |
| 1.0×10-2 |
（2）从状态1→3气体等容变化：
| P1 |
| T1 |
| P3 |
| T3 |
解得：P3=
| T3P1 |
| T1 |
| 310×1.0×105 |
| 283 |
根据平衡条件，有：P3 S=P0 S+F
故：F=（P3-P0 ）S=1×104×10-2N=100N
答：（1）当环境温度为37℃时，气缸自由移动了2×10-2m距离；
（2）气缸受到的水平作用力100N．
点评：本题关键找出封闭气体的已知状态参量，然后选择恰当的气体实验定律列式求解．
练习册系列答案
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如图所示，薄壁光滑导热良好的气缸放在光滑水平面上，用横截面积为S=1.0×10-2m2的薄活塞封闭一定质量的理想气体，活塞另一端固定在墙上．外界大气压强P0=1.0×105Pa．当环境温度为27℃时，密闭气体的体积为2.0×10-3m3．
如图所示，薄壁光滑导热良好的气缸放在光滑水平面上，用横截面积为S=1.0×10-2m2的薄活塞封闭一定质量的理想气体，活塞另一端固定在墙上．外界大气压强P=1.0×105Pa．当环境温度为27℃时，密闭气体的体积为2.0×10-3m3．