Question

如图所示，一个厚度可忽略不计汽缸长，缸中有横截面积为的光滑活塞，缸被固定在水平面上，活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度为，缸内压强等于大气压强，气柱长．现用力缓慢拉动活塞，已知拉力最大值为．

（）如果温度保持不变，能否将活塞从汽缸中拉出．

（）保持最大拉力不变将活塞从汽缸中拉出，缸中气体温度至少为多少摄氏度．

Answer

（）温度保持不变，不能将活塞从气缸中拉出．（）保持拉力的最大值不变，气缸中气体温度至少为摄氏度时，才能将活塞从气缸中拉出．

【解析】设气缸足够长，达最大值时活塞仍在气缸内，根据玻意耳定律求解出拉伸后的长度后比较即可；根据理想气体状态方程列式求解即。

【解析】
（）设有足够长，达最大值时活塞仍在气缸内，设此时气柱长，气体压强

活塞受力平衡．

根据气态方程，有．

计算得出．

∴．所以不能将活塞拉出．

（）保持最大值不变，温度升高活塞刚到缸口时，

已知： ．

根据理想气体状态方程，有．

计算得出得：．

∴．