优题选
题目:如图所示,圆柱体汽缸倒置在水平地面上,汽缸内部封闭有一定质量空气,汽缸质量M=10kg,缸壁厚度忽略不计,活塞质量m=5kg,其横截面积S=50cm2,活塞与缸壁的摩擦不计。在缸内气体的温度为

如图所示,圆柱体汽缸倒置在水平地面上,汽缸内部封闭有一定质量空气,汽缸质量M=10kg,缸壁厚度忽略不计,活塞质量m=5kg,其横截面积S=50cm2,活塞与缸壁的摩擦不计。在缸内气体的温度为27℃时,活塞刚好与地面相接触,但对地面无压力。现在对汽缸传热,使缸内气体温度上升,求当汽缸对地面刚好无压力时,缸内气体温度是多少摄氏度?(大气压强p0=1.0×105Pa,g取10N/kg)

【答案】

127℃

【解析】

T1=300K

活塞对地面无压力,对活塞有:P1S+mg=P0S

即:=0.9×105Pa

当温度升为T2时气缸对地面无压力,对气缸有:P2S=P0S+Mg

即:=1.2×105Pa

对缸内气体由查理定律得:

联立求解得:T2=400K 即t2=127℃

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