Question

【题目】如图所示，一水平放置的柱形汽缸内用活塞封闭一定质量的气体，初始时的温度为27℃，体积为100cm3 ， 活塞的面积为10cm2 ， 柱形汽缸足够长，开始时内外气体的压强均为105Pa ， 活塞与缸壁面的最大静摩擦力f=5N．求：

（1）当温度升高到37℃时，气体的体积多大？
（2）若温度升高到127℃时，气体的体积多大？

Answer 1

【答案】
（1）

解答：当活塞刚相对缸壁滑动时， ；

由 ，代入数据得，解得Tc1=315K

T2=37+273=310K＜Tc1，因此气体体积不变．

答：温度缓慢升高到37℃时，气体的体积为100cm3．

（2）

解答：若温度升高到127℃时，活塞右移，最终有：

根据 ，代入数据得 V2=140cm3；

答：温度缓慢升高到127℃时，气体的体积为140cm3．

【解析】温度升高时，气体先体积不变，压强增大，活塞与缸壁间的静摩擦力增大，所以当温度大于某一值时，气体体积会增大．