题目内容
【题目】(10分)如图所示,静止的气缸内封闭了一定质量的气体,水平轻杆一端固定在墙壁上,另一端与气缸内的活塞相连。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)某同学认为封闭气体的温度只有在27C到(1)问中t之间,才能保证气缸静止不动,你是否同意他的观点?若同意,请说明理由;若不同意,计算出正确的结果。
【答案】(1)
;87℃(2)温度在87℃到-33℃之间气缸静止不动
【解析】
试题分析:(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,
气缸内气体压强为![]()
气体发生了等容变化 ![]()
代入数据得,T=360K,
即t=T-273=87℃
(2)不同意。
当气缸恰好向左运动时,温度有最低值,
气缸内气体压强为: ![]()
等容变化
,得T′=240K,即t′=T′-273=-33℃
温度在87℃到-33℃之间气缸静止不动。
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