Question

【題目】如圖所示，靜止的氣缸內封閉了一定質量的氣體，水平輕桿一端固定在墻壁上，另一端與氣缸內的活塞相連，已知大氣壓強為1.0×105Pa，氣缸的質量為50kg，活塞質量不計，其橫截面積為0.01m2，氣缸與地面間的最大靜摩擦力為氣缸重力的0.2倍，活塞與氣缸之間的摩擦可忽略，開始時被封閉氣體壓強為1.0×105Pa、溫度為27℃，取g=10m／S2，T=273十t．

①緩慢升高氣體溫度，求氣缸開始向左運動時氣體的壓強和溫度；

②若要保證氣缸靜止不動，求封閉氣體溫度的取值范圍．

Answer 1

【答案】①1.1×105Pa ,57℃ ②-３℃～57℃

【解析】（1）氣缸開始運動時，氣缸與地面間的摩擦力為最大靜摩擦力，此時有： 且

氣缸內氣體壓強為：

氣體發生了等容變化有：

代入數據得：

即：

故氣缸恰好開始向左運動時氣體的壓強，溫度為；

（2）當氣缸恰好向右運動時，溫度有最低值，氣缸內氣體壓強為：

等容變化 ，得：，

即：

故溫度在﹣3℃到57℃之間氣缸靜止不動．