Question

（选修3—3）如图所示，气缸放置在水平台上，活塞质量为5kg，厚度不计，由活塞产生的压强为0.2×10⁵pa，气缸全长25cm，大气压强为1×10⁵pa，当温度为27℃时，活塞封闭的气柱长10cm，若保持封闭气体温度不变，将气缸缓慢竖起倒置。
（1）求气缸倒置后封闭气柱的长度？
（2）气缸倒置后，使封闭气体温度升至多少K时，活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)?

Answer 1

（1）15cm
（2）500K

（1）1→2状态等温变化：P₁=P_o+ =1.2×10⁵Pa，
P₂=Po―=0.810⁵Pa，P₁L₁ =P₂L₂，解得：L₂=15cm。
（2）2→3状态等压变化：T₂=T₁=(273+27)K=300K，
L₂=15cm，L₃=25cm，
=，T₃=T₂= T₂=500K（或t=227℃）。