题目内容
【题目】如图所示，气缸内封闭有一定质量的理想气体，水平轻杆一端固定在墙壁上，另一端与活塞相连。已知大气压强为1.0×105Pa，气缸的质量为50kg，活塞质量不计，其横截面积为0.01m2，气缸与地面间的最大静摩擦力为气缸重力的0.4倍，活塞与气缸之间的摩擦可忽略．开始时被封闭气体压强为1.0×105Pa、温度为27℃，试求：
(1)缓慢升高气体温度，气缸恰好开始向左运动时气体的压强P和温度t；
(2)为保证气缸静止不动，气缸内气体的温度应控制在什么范围内。
【答案】(1) 
， 
(2) 温度在
到
之间
【解析】
气缸恰好开始运动时，摩擦力为最大静摩擦力，根据力学知识可以求出此时的压强，气体等压变化，由气态方程可以求出此时温度；当活塞刚要向右运动时，此时气体有最低温度，刚要向左运动时有最高温度，根据等压变化可以求出最低和最高温度；
解：(1)气缸开始运动时，气缸与地面间的摩擦力为最大静摩擦力，此时有：
气缸内气体压强为：
气体发生了等容变化有：
代入数据得：
即：
故气缸恰好开始向左运动时气体的压强
，温度为
(2)当气缸恰好向右运动时，温度有最低值，气缸内气体压强为：
等容变化
代入数据得：
即：
故温度在33℃到87℃之间气缸静止不动
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