Question

【题目】如图所示，气缸开口向上放在水平地面上，缸口固定有小的挡板，缸内质量为m的活塞将缸内封闭有一段气体，静止时，活塞离缸底的距离为缸内深度的，活塞的横截面积为S，活塞与气缸内壁无摩擦且气密性好，这时环境温度为T0，大气压强为P0，不计活塞的厚度，气缸导热性能良好，重力加速度为g，求：

(1)若使用向上的拉力将活塞缓慢地拉到缸口，拉动过程中，拉力的最大值为多少；

(2)若给缸内气体加热，使缸内气体温度升高，则温度升高后缸内气体的压强为多大？

Answer 1

【答案】(1)；(2)

【解析】

(1)当活塞移到缸口时拉力最大，设为F。没有拉话塞时，缸内气体的压强

设活塞到缸口时，缸内气休压强为，则

解得

由力的平衡有

解得

(2)设通过加热，使活塞移到缸口需要升高的温度为，则

解得

由于小于，因此活塞会移到缸口且对挡板有压力，设此时缸内气体压强为，根据理想气体状态方程

解得