Question

如图所示，气缸竖直放置在水平桌面上，用截面积S=0.01m2的活塞封闭一定质量的理想气体，不计活塞质量和摩

如图所示，气缸竖直放置在水平桌面上，用截面积S=0.01m2的活塞封闭一定质量的理想气体，不计活塞质量和摩擦，大气压强p0=1.0×105Pa．用固定在图示位置处的力传感器可测量活塞作用在传感器上沿竖直方向的力．当缸内气体温度为t1=57°C时，当力传感器的示数为100N时，若保持活塞位置不变，缓慢降低缸内气体温度到t2，力传感器恰好和活塞接触，且示数为零．求：（1）缸内气体温度为t1=57°C时，缸内气体的压强p1；（2）缸内气体的温度t2．

Answer 1

（1）当缸内气体温度为t₁=57°C时，当力传感器的示数为100N时，有：
p₁S=p₀S+F
解得：p1＝

F

S

+p0＝

100

0.01

+1.0×105pa=1.1×10⁵pa．
（2）温度降低后，力传感器的示数为0，p₂=p₀
根据查理定律得：

p1

T1

＝

p2

T2

，
代入数据解得：T₂=300K，
则有：t₂=300-273=27°C．
答：（1）缸内气体的压强为1.1×10⁵pa；
（2）缸内气体的温度为27°C．