题目

题型：青浦区一模难度：来源：

如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积50cm²，厚度1cm，气缸全长21cm，气缸质量20kg，大气压强为1×10⁵Pa，当温度为7℃时，活塞封闭的气柱长10cm，若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通．g取10m/s²求：
（1）气柱多长？
（2）当温度多高时，活塞刚好接触平台？
（3）当温度多高时，缸筒刚好对地面无压力．（活塞摩擦不计）．

答案

（1）1→2等温变化：P₁=P₀+

mg

s

=1.2×10⁵Pa
P₂=P₀-

mg

s

=0.8×10⁵Pa                     
P₁L₁=P₂L₂
解得，L₂=15cm                                 
（2）2→3等压变化：T₂=T₁=（273+7）K=280K
因L₂=15cm，L₃=20cm                              
由

L2S

T2

=

L2S

T3

解得，T₃=373K                  
（3）3→4等容变化：P₄=P₀+

Mg

s

=1.4×10⁵Pa       
P₃=P₂=0.8×10⁵Pa   
由

P3

T3

=

P4

T4

解得，T₄=653K               
答：（1）气柱15cm；
（2）当温度373K时，活塞刚好接触平台；
（3）当温度653K时，缸筒刚好对地面无压力．