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℃