Question

如图所示，气缸内封闭有一定质量的理想气体，当时温度为0℃，大气压为1atm（设其值为10 5 Pa）、气缸横截

如图所示，气缸内封闭有一定质量的理想气体，当时温度为0℃，大气压为1atm（设其值为10 5 Pa）、气缸横截面积为500cm 2 ，活塞重为5000N．则：（1）气缸内气体压强为多少？（2）如果开始时内部被封闭气体的总体积为 4 5 V 0 ，汽缸上部体积为 1 5 V 0 ，并且汽缸口有个卡环可以卡住活塞，使之只能在汽缸内运动，所有摩擦不计．现在使气缸内的气体加热至273℃，求气缸内气体压强又为多少？

Answer 1

（1）由受力平衡可知： p 1 = p 0 + G S = 1.0×1 0 5 + 5000 500× 10 -4 =2.0×10 5 Pa （2）缸内气体先做等压变化，活塞将运动到卡环处就不再运动，设此时温度为T 1 有                     T 0 4 5 V 0 = T 1 V 0 所以                   T 1 = 5 4 T 0 接下来继续升温，气缸内气体将做等体积变化，设所求压强为p 2 ，故有 T 1 p 1 = T 2 p 2 代入可得     p 2 = T 2 T 1 p 1 = 8 5 p 1 =3.2×1 0 5 Pa 答：（1）气缸内气体压强为2.0×10 5 Pa； （2）气缸内气体压强为3.2×10 5 Pa．