如图所示，上端开口的光滑圆形气缸竖直放置，活塞将一定质量的气体封闭在气缸内．在气缸内距缸底60cm处设有卡环ab，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在ab上，缸体内气体的压强等于

Question

如图所示，上端开口的光滑圆形气缸竖直放置，活塞将一定质量的气体封闭在气缸内．在气缸内距缸底60cm处设有卡环ab，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在ab上，缸体内气体的压强等于大气压强为p₀，活塞因重力而产生的压强为0.2p₀，气体起始温度为300K，现缓慢加热气缸内气体，求：
（1）温度为多少时活塞开始离开ab？
（2）当温度缓慢升为多少时，活塞活塞离缸底80cm？

Answer 1

（1）活塞离开ab之前气体做等容变化，设离开ab时的温度为T₁，由：(P0)/(T0)＝(P1)/(T1)，带入得：(P0)/(300K)＝(1.2P0)/(T1)     解得：T₁=360k
（2）设横截面积为s，活塞离缸底80cm时温度为T₂，气体做等压变化，由：(V1)/(T1)＝(V2)/(T2)，代入数据得：(60s)/(300K)＝(80s)/(T2)，解得：T₂=480k
答：（1）活塞开始离开ab时，温度为360K
（2）活塞离缸底80cm时，温度为480K．