Question

（2006?上海模拟）（A类题）一圆柱形气缸，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5

（2006?上海模拟）（A类题）一圆柱形气缸，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50cm2，活塞与气缸壁间摩擦不计，但不漏气，当外界大气压强p0为1×105 Pa，温度t0为7℃时，如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来，如图所示，气缸内气体柱的高L1为35cm，（g取10m/s2）求：（1）此时气缸内气体的压强；（2）当温度升高到多少摄氏度时，活塞与气缸将分离．

Answer 1

（1）以气缸为研究对象，受力分析，受到重力、外界大气压力，气缸内气体的压力．
根据平衡条件得：
p₀=p+

Mg

S

p=p₀-

Mg

S

=（1×10⁵-

10×10

50×10?4

）Pa=0.8×10⁵ Pa，
（2）温度升高，气缸内气体的压强不变，体积增大，根据气体方程得

V1

T1

=

V2

T2

35S

273+7

=

40S

273+t

解得t=47°C，
答：（1）此时气缸内气体的压强是0.8×10⁵ Pa；
（2）当温度升高到47°C，活塞与气缸将分离．