如图所示，圆柱形气缸质量10kg，倒置在水平地面上，气缸内封有一定质量的空气，缸壁厚度可不计．缸内光滑活塞的质量为5kg，截面积为50cm2．当缸内气体温度为27℃时，活塞与地面相接触

题目

如图所示，圆柱形气缸质量10kg，倒置在水平地面上，气缸内封有一定质量的空气，缸壁厚度可不计．缸内光滑活塞的质量为5kg，截面积为50cm²．当缸内气体温度为27℃时，活塞与地面相接触但对地恰好无压力．当缸内气体温度是多少℃时，气缸壁对地面无压力？（大气压强P₀=1.0×10⁵Pa）

答案

（1）T₁=300 K…①
时活塞对地面无压力
对活塞：P₁S+mg=P₀S
P₁=P₀-

mg

s

=0.9×105Pa …②
（2）当温度升为T₂时气缸对地面无压力，
对气缸：P₂S=P₀S+Mg           
对缸内气体：等容变化，由查理定律得：

P2

T2

=

P1

T1

①②③④联立求解得：T₂=400K   即：t₂=127℃
答：（1）活塞对地面无压力时气体压强为0.9×10⁵Pa；
（2）气缸恰对地面无压力时，气体的温度为127℃