问题
问答题
如图所示，薄壁光滑导热良好的气缸放在光滑水平面上，当环境温度为10℃时，用横截面积为1.0×10-2m2的活塞封闭体积为2.0×l0-3m3的理想气体，活塞另一端固定在墙上．外界大气压强为1.0×105Pa．
（1）当环境温度为37℃时，气缸自由移动了多少距离？
（2）如果环境温度保持在37℃，对气缸作用水平力，使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值，这时气缸受到的水平作用力多大？
答案
（1）气体等压变化有：
=V1 T1 V2 T2
解得：V2=
V1=T2 T1
×2×10-3m3=2.2×10-3m3310 283
气缸移动的距离为：△l=
=V2-V1 S
m=2×10-2m 0.2×10-3 1.0×10-2
（2）从状态1→3气体等容变化：
=P1 T1 P3 T3
解得：P3=
=T3P1 T1
Pa=1.1×105Pa 310×1.0×105 283
根据平衡条件，有：P3 S=P0 S+F
故：F=（P3-P0 ）S=1×104×10-2N=100N
答：（1）当环境温度为37℃时，气缸自由移动了2×10-2m距离；
（2）气缸受到的水平作用力100N．