Question

图为一注射器，针筒上所标刻度是注射器的容积，最大刻度V_m＝20ml，其活塞的横截面积为2cm²。先将注射器活塞移到刻度V₁=18ml的位置，然后用橡胶帽密封住注射器的针孔。已知环境温度t₁=27℃，大气压p₀=1.0×10⁵Pa,为使活塞移到最大刻度处,试问（活塞质量及活塞与针筒内壁间的摩擦均
忽略不计。）

（i）若把注射器浸入水中缓慢加热，水温须升至多少℃？
（ii）若沿注射器轴线用力向外缓慢拉活塞，拉力须达到多大？

Answer 1

(1)  (2)

试题分析：(1)设水温度升至T时，活塞移到最大刻度处，根据理想气体状态方程可得:
 ,将 代入可得： 
(2) 设拉力为F时，活塞运动到最大刻度处，此时针筒内气压为p,根据玻意耳定律

解得：
由活塞平衡条件可得：