Question

【题目】气缸长为L=1m（气缸厚度可忽略不计），固定在水平面上，气缸中有横街面积为S=100cm2的光滑活塞封闭了一定质量的理想气体．已知当温度t=27℃，大气压强p0=1×105Pa时，气柱长度l0=0.4m，现用水平拉力向右缓慢拉动活塞，求：

（1）若拉动活塞过程中温度保持27℃，活塞到达缸口时缸内气体压强
（2）若气缸，活塞绝热，拉动活塞到达缸口时拉力大小为500N，求此时缸内气体温度．

Answer 1

【答案】
（1）解：气体的状态参量：p1=p0=1×105Pa，V1=l0S=0.4S，V2=LS=S，

气体发生等温变化，由玻意耳定律得：p1V1=p2V2，

代入数据解得：p2=4×104Pa；

答：若拉动活塞过程中温度保持27℃，活塞到达缸口时缸内气体压强为4×104Pa．

（2）解：气体状态参量：p1=p0=1×105Pa，V1=l0S=0.4S，

T1=273+27=300K，V3=LS=S，p3=p0﹣ =5×104Pa，

由理想气体状态方程得： = ，

代入数据解得：T3=375K；

答：若气缸，活塞绝热，拉动活塞到达缸口时拉力大小为500N，此时缸内气体温度为375K．

【解析】（1）气体发生等温变化，应用玻意耳定律可以求出气体的压强；（2）应用平衡条件求出气体压强，求出气体的状态参量，然后应用理想气体状态方程求出气体的温度．