Question

当温度升高到多少摄氏度时,活塞与气缸将分离

一圆柱形汽缸，质量M为10KG。总长度L为40cm，内有一厚度不计的活塞，质量m为5kg。截面积S为50cm^2 活塞与汽缸壁间摩擦不计，但不漏气。当外界大气压强P0=1*10^5Pa ，温度为t0=280K 时。如果用绳子系住活塞将汽缸悬挂起来，气缸内气体柱的高L1=35cm求
（1）此时汽缸内气体的压强
（2）当温度升高到多少摄氏度时,活塞与气缸将分离

Answer 1

解：1、对气缸底部进行受力分析
应受到重力，气缸内部气体的压力和外部大气压向上的压力，且三者矢量和为零，即
MG+P1S=P0S
解得P1=（P0S-MG）/S=[1*10^5Pa*50*10^(-4)m^2--10KG*10m/s^2]/50*10^(-4)m^2]=8*10^4Pa
2、活塞将要与气缸分离时，气柱的高度L2=40CM，内部气体压强不变，设此时气体温度为t1。
根据理想气体状态方程
V1/t0=V2/t1 即L1/t0=L2/t1
t1=L2*t0/L1=320K。

Answer 2

压强就应该是活塞质量除以面积吧，至于下面那个活塞与气缸分离的问题没看明白