Question

如图所示，导热良好的薄壁气缸放在光滑水平面上，用横截面积为S＝1.0×10 －2m2 的光滑薄活塞将一定质量

如图所示，导热良好的薄壁气缸放在光滑水平面上，用横截面积为S＝1.0×10 －2m2 的光滑薄活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞杆的另一端固定在墙上．外界大气压强p 0 ＝1.0×10 5 Pa。当环境温度为27℃时，密闭气体的体积为2.0×10 －3m3 。 ①当环境温度缓慢升高到87℃时，气缸移动了多少距离？②如果环境温度保持在87℃，对气缸施加水平作用力，使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值，这时气缸受到的水平作用力多大？

Answer 1

① 气缸移动的距离为△l =4×10 -2 m  ②200N

试题分析：① 气体等压变化过程有：    =2.4×10 -3 m 3    气缸移动的距离为△l=(V 2 -V 1 )/S=4×10 -2 m   ②气体是等温变化    p 2 v 2 = p 3 v 3     p 3 = p 2 v 2 /v 3 =1.2×10 5 P a        p 3 S= p 0 S+F   (p 3 - p 0 )S=200N    点评：正确使用气体状态方程，并根据题目给出的条件求出气体状态参量，根据状态方程求解即可．