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-

mg
s
=0.9×105Pa …②

(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+

Mg
s
=1.2×105Pa …③

对缸内气体:等容变化,由查理定律得:

P2
T2
=
P1
T1
…④

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℃

解答题
单项选择题