Question

【題目】一密閉氣缸，質量M為10 kg，總長度L為40 cm，內有一厚度不計的活塞，質量m為5 kg，截面積S為50 cm2，活塞與氣缸壁間摩擦不計，當外界大氣壓強p0為1×105 Pa，溫度t0為7°C時，如果用繩子系住活塞將氣缸懸掛起來，如圖所示，氣缸內氣體柱的高L1為35 cm，g取10 m/s2，空氣阻力不計，求：

①此時氣缸內氣體的壓強P1及剪斷繩子后穩定下落時氣缸內氣體的壓強p2

②懸掛時，當溫度升高到多少攝氏度時，活塞與氣缸將分離．

Answer 1

【答案】

【解析】①對用繩子系住活塞的氣缸：由平衡知識可得：

則：

當一起下落時，處于完全失重狀態，加速度都為g，所以內外壓強相等

，

②氣體做等壓變化，根據查理定律得： ，即，

解得： ，