如图所示,水平放置的气缸,I活塞的面积为10cm2,在气体温度为27℃时,被封闭气体的体积为100cm2,若大气压强保持为105Pa,活塞所受的最大静摩擦力为5N,能使活塞移动的最低气温为?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/22 16:18:24
如图所示,水平放置的气缸,I活塞的面积为10cm2,在气体温度为27℃时,被封闭气体的体积为100cm2,若大气压强保持为105Pa,活塞所受的最大静摩擦力为5N,能使活塞移动的最低气温为?
如图所示,水平放置的气缸,I活塞的面积为10cm2,在气体温度为27℃时,被封闭气体的体积为100cm2,
若大气压强保持为105Pa,活塞所受的最大静摩擦力为5N,能使活塞移动的最低气温为?
如图所示,水平放置的气缸,I活塞的面积为10cm2,在气体温度为27℃时,被封闭气体的体积为100cm2,若大气压强保持为105Pa,活塞所受的最大静摩擦力为5N,能使活塞移动的最低气温为?
楼上的分析,活塞向里运动,但是,活塞应向外运动.
因为温度越低,压强越小,假如活塞向里运动的话,那么最低气温肯定是绝对零度.
而楼上计算出的温度,应该是活塞向里运动的最高气温.
而活塞向外,也就是向右运动,需要被封闭气体的温度高,温度越高,压强越大,向右运动越容易,而使活塞移动的最低气温,就是临界点.
所以静摩擦力的方向应该是向左的.
活塞右边的p0,一定等于大气压,因为活塞右边是与大气想接的,并没有封闭.
而且我们在求活塞移动的临界点时,完全不需要考虑初始状态静摩擦力是多少,只要活塞没有移动,这就够了.
而活塞向右运动的临界受力分析：pS=f(max)+p0S ①
而p/T＝p0/T0（因为pS＞p0S=100N＞＞f(max)=5N,所以f忽略不计） ②
且t=T-273 ③
T0=273+27=300 ④
①②③④联立,再代入f(max)=5N,S=0.001m²,p0=10^5Pa
可解得,t=42℃
分析：
∵要求活塞移动的最低气温，则p＜p0，活塞应向里运动；
设活塞面积为S＝10cm^2＝10^(-3)m^2，p0＝10^5Pa，则
pS＋f＝p0S，即 p×1010^(-3)＋5＝10^5×10^(-3)
∴p＝9.5×10^4(Pa)
活塞移动瞬间，气体体积不变，∴p/T＝p0/T0
即 9.5×10^4/(273＋t)＝10^5/(27...
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分析：
∵要求活塞移动的最低气温，则p＜p0，活塞应向里运动；
设活塞面积为S＝10cm^2＝10^(-3)m^2，p0＝10^5Pa，则
pS＋f＝p0S，即 p×1010^(-3)＋5＝10^5×10^(-3)
∴p＝9.5×10^4(Pa)
活塞移动瞬间，气体体积不变，∴p/T＝p0/T0
即 9.5×10^4/(273＋t)＝10^5/(273＋27)
∴t＝12(℃)
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