题目内容
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°C，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°C时，活塞恰好会静止在气缸缸口AB处？
分析：（a）选汽缸为研究对象，列受力平衡方程可解封闭气体压强
（b）即缸内气体为等压变化，由等压变化方程可得温度值
（b）即缸内气体为等压变化，由等压变化方程可得温度值
解答：解：（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℃
答（a）缸内气体的压强3×105Pa （b）缸内气体的温度升高到多少327°C时，活塞恰好会静止在气缸缸口处
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：
| S×0.5l |
| T1 |
| S×l |
| T2 |
所以 T2=2T1=600K
故 t2=（600-273）℃=327℃
答（a）缸内气体的压强3×105Pa （b）缸内气体的温度升高到多少327°C时，活塞恰好会静止在气缸缸口处
点评：巧选研究对象，注意变化过程的不变量，同时注意摄氏温度与热力学温度的换算关系
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