问题
问答题
如图所示,圆柱形气缸倒置在水平粗糙的地面上,气缸内部封有一定质量的气体.已知气缸质量为10kg,缸壁厚度不计,活塞质量为5kg,其横截面积为50cm2,所有摩擦不计.当缸内气体温度为270C时,活塞刚好与地面相接触,但对地面无压力.求:
(1)此时封闭气体压强?
(2)现使缸内气体温度升高,当气缸恰对地面无压力时,缸内气体温度为多少?(已知大气压强为p0=1.0×105Pa)

答案
(1)T1=300 K…①
时活塞对地面无压力对活塞:P1S+mg=P0S
即:P1=P0-
=0.9×105Pa …②mg s
(2)当温度升为T2时气缸对地面无压力,
对气缸:P2S=P0S+Mg
即:P1=P0+
=1.2×105Pa …③Mg s
对缸内气体:等容变化,由查理定律得:
=P2 T2
…④P1 T1
①②③④联立求解得:T2=400K 即:t2=127℃
答:(1)活塞对地面无压力时气体压强为0.9×105Pa;
(2)气缸恰对地面无压力时,气体的温度为127℃