Question

高一物理！~在线等

一水平放置的柱型汽缸内用活塞封闭着一定质量的气体，初温度为27℃，体积为100cm3，活塞的面积为10cm2,。开始时内外气体压强均为10^5Pa，活塞与缸壁面的最大静摩擦力f=5N，则当温度升高到37℃时，气体的体积多大？若温度升高到127℃时，气体体积又是多大？

Answer 1

PV=nRT
37°时
此时 假设没滑动 则P=31/30 Po
f=(P-Po)*s=3.333N <5N
所以 假设成立 体积不变 100cm^3
127°时
同理假设 则P=4/3 Po
很明显 假设不成立
∴ 只可能是体积增大 且还受到最大摩擦力
所以(P1-Po)*s=5N
P1=105KPa
P1V1=4/3 PoVo
V1=4/3*100*(100K/105K)=126.984cm^3

Answer 2

当温度升高到37℃时，等容时F=ΔP*S=（P1-P0）*S=（P0/T0*T1-P0）*S=（101300*310/300-101300）*10/10000=3.37N<5N,产生的力推不动活塞，即气体体积不变。

若温度升高到127℃时，等容时F=ΔP*S=（P2-P0）*S=（P0/T0*T2-P0）*S=（101300*400/300-101300）*10/10000=33.76N>5N,产生的力能推动活塞，即气体体积会变。那么会变多少呢？
那么，下来我们来详细解析：
阀板上最终受的力是平衡的，我们可以得到内部压力P3=P0，即等压变化
说明：最大静摩擦力只会体现在静止到运动的瞬间，不在运动中体现，此处未体现动摩擦力，那么我们忽略不计。
V3=V1*T3/T1=100*400/300=133.33cm3

追问

101300这个是大气压强么- -？