Question

【题目】如图所示，底面积S=40cm2的圆柱形气缸C开口向上放置在水平地面上，内有一可自由移动的活塞封闭了一定质量的理想气体，不可伸长的细线一端系在质量为 2kg活塞上，另一端跨过两个定滑轮提着质量为10kg的物体A．开始时，温度t1=7℃，活塞到缸底的距离l1=10cm，物体A的底部离地h1=4cm．已知外界大气压p0=1.0×105Pa不变，现对气缸内的气体缓慢加热直到A物体触地，试问：（重力加速度g=l0m/s2）

（1）开始时气体的压强为多少Pa？
（2）当物体A刚触地时，气体的温度为多少℃？

Answer 1

【答案】
（1）解：活塞受力平衡：P0S+mg=P1S+T；

T=mAg；

被封闭气体压强P1=P0﹣ =0.8×105Pa

答：开始时气体的压强为0.8×105Pa；

（2）解：初状态：V1=l1s，T1=280K

末状态：V2=（l1+h1）s，T2=？

等压变化， ，代入数据，得T2=392K，即t2=119℃

答：当物体A刚触地时，气体的温度为119℃．

【解析】（1）根据活塞平衡，列式求解出气体压强；（2）根据几何关系得到体积的变化情况，然后根据等压变化公式列式求解．