问题
计算题
【选修3-3选做题】
气缸长为L=1 m(气缸的厚度可忽略不计)，固定在水平面上，气缸中有横截面积为S=100 cm2的光滑活塞，活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度为t=27 ℃，大气压为P0=1×105 Pa时，气柱长度为L0=0.4 m。现缓慢拉动活塞，拉力最大值为F=500 N，求：
（1）如果温度保持不变，能否将活塞从气缸中拉出？
（2）保持拉力最大值不变，气缸中气体温度至少为多少摄氏度时，才能将活塞从气缸中拉出？
答案
解：（1）设L有足够长，F达到最大值时活塞仍在气缸中，设此时气柱长L2，气体压强为p2，根据活塞受力平衡，有
P1=P0
根据理想气体状态方程(T1=T2)有P1SL0=p2SL2
解得L2=0.8m
L2<L，所以不能将活塞拉出
（2）保持F最大值不变，温度升高，活塞刚到缸口时，L3=1m，设此时的压强为p3，根据理想气体状态方程
p3=p2
得T3=375 K，t3=102℃